Всесвіт, як нам кажуть більшість космологів, почався з удару. Скільки світла виробило Всесвіт з моменту його народження, 13,8 мільярда років тому?
На перший погляд це здається важкою відповіддю. Однак у просторі ми можемо їх відстежити. Кожна світлова частинка, коли-небудь випромінювана галактиками і зірками, все ще подорожує, саме тому ми можемо зазирнути так далеко назад у часі за допомогою наших телескопів.
Новий документ у Астрофізичний журнал досліджує природу цього позагалактичного фонового світла, або EBL. Комісія, зазначаючи команду EBL, «є настільки ж фундаментальною для космології, як і вимірювання теплового випромінювання, що залишилось від Великого вибуху (фон космічного НВЧ) на радіохвильовій довжині».
Виявляється, кілька космічних кораблів NASA допомогли нам зрозуміти відповідь. Вони заглядали у Всесвіт у кожній довжині хвилі світла, починаючи від довгих радіохвиль до коротких, наповнених енергією гамма-променів. Хоча їх робота не повертається до походження Всесвіту, вона дає хороші вимірювання протягом останніх п'яти мільярдів років. (Про вік Сонячної системи, випадково.)
Сьогодні важко побачити це слабке фонове світло проти потужного світіння зірок і галактик, настільки ж важко, як це бачити Чумацький Шлях від центру Манхеттена, сказали астрономи.
Рішення передбачає гамма-промені та блазари, які являють собою величезні чорні діри в серці галактики, які виробляють струмені матеріалу, які спрямовані на Землю. Так само, як ліхтарик.
Ці блазари випромінюють гамма-промені, але не всі вони досягають Землі. Деякі, наголосили астрономи, «вдаряють по дорозі невдалого фотона EBL».
Коли це відбувається, гамма-промінь і фотон вимикаються і виробляють негативно заряджений електрон і позитивно заряджений позитрон.
Що цікавіше, блазари виробляють гамма-промені з дещо різною енергією, яку в свою чергу зупиняють фотони EBL при самій різній енергії.
Отже, з’ясовуючи, скільки гамма-променів з різною енергією зупиняють фотони, ми можемо побачити, скільки фотонів EBL знаходиться між нами та далекими блазарами.
Вчені тільки що оголосили, що можуть бачити, як змінився EBL з часом. Заглянувши далі у Всесвіт, як ми говорили раніше, служить своєрідною машиною часу. Отже, чим далі ми бачимо, що гамма-промені вичерпані, тим краще ми зможемо відобразити зміни EBL у попередні епохи.
Щоб отримати технічну інформацію, це зробили астрономи:
- Порівнювали гамма-випромінювання космічного телескопа Фермі з інтенсивністю рентгенівських променів, виміряними декількома рентгенівськими обсерваторіями, включаючи рентгенівську обсерваторію Чандра, Швидку місію вибуху Гамма-Рея, Россі X- Ray Timing Explorer і XMM / Newton. Це дозволило астрономам розібратися, якою була яскравість блазарів при різній енергії.
- Порівнюючи ці вимірювання з вимірювальними, зробленими спеціальними тельскопами на землі, які можуть дивитись на фактичний "гамма-потік", який Земля отримує від цих блазарів. (Гамма-промені знищуються в нашій атмосфері і створюють зливи субатомних частинок, на зразок «звукового буму», що називається випромінюванням Черенкова.)
Астрономи додали, що вимірювання у цій роботі приблизно настільки далекі, як ми можемо бачити зараз.
"П'ять мільярдів років тому - це максимальна відстань, яку ми можемо дослідити за допомогою своєї сучасної технології", - заявив головний автор газети Альберто Домінгуес.
"Звичайно, далекі є блазари, але ми не в змозі їх виявити, оскільки високоенергетичні гамма-промені, які вони випромінюють, занадто ослаблені EBL, коли вони потрапляють до нас - настільки ослаблені, що наші прилади недостатньо чутливі для їх виявлення. . "
Джерело: Високопродуктивний центр астрокомп'ютерів Каліфорнійського університету
