Mākslinieka iespaids par ārpusgalaktiskā fona gaismas izstarojumu un absorbciju. Noklikšķiniet, lai palielinātu
Visumu piepilda izkliedēts starojuma mirdzums, kas nāk no visām zvaigznēm un galaktikām. Šo kosmisko miglu patiesībā ir grūti noteikt, jo mums tuvumā ir daudz spilgtāki objekti, kas to var izmazgāt; piemēram, kā pilsētas gaismas naktī aizēno zvaigznes. Viens no veidiem, kā izmērīt šo starojumu, ir, izmantojot radiāciju no kvazāriem, kuri ir ārkārtīgi spilgti un tālu. Kvazāru augstas enerģijas starojums zaudē enerģiju, izlaižot šo fona starojumu, un to var izmērīt.
Visā kosmosā mirdz kosmiskā fona gaisma. Zvaigznes, galaktikas - visa veida avoti - to veicina; gaisma faktiski ir viņu pārpalikumi. Tagad astrofiziķi ir atklājuši, ka šī gaisma gandrīz nav tik intensīva, kā kāds bija uzminējis. Pētnieki izmantoja divus tālu kvazārus kā “zondes” un reģistrēja viņu gamma spektrus, izmantojot H.E.S.S. teleskopi Namībijā. Šie spektri izrādījās tikai nedaudz apsārtuši; šķita, ka fona gaisma tikai nedaudz aizēno kvazaru starojumu. Šie novērojumi ne tikai izgaismo fona apgaismojumu, bet arī tik lielas tēmas kā galaktiku dzimšana un attīstība (Daba, 2006. gada 20. aprīlis).
Zvaigznes, galaktikas, kvazāri un daudzi citi objekti veicina radiācijas miglu Visumā. Tas caurstrāvo visu starpgalaktisko telpu; visi šie objekti izstaro “pārpalikuma” gaismu. Ārpusgalaktiskais fona apgaismojums - EBL - atspoguļo zvaigžņu aktivitātes laikmetus, sākot no pirmo zvaigžņu radīšanas brīža līdz mūsdienām. Zinātnieki ilgu laiku mēģināja izmērīt šo emisiju. Tieši to izdarīt nav viegli, tomēr tas ir ārkārtīgi neprecīzi, jo Zemes atmosfēra, Saules sistēma un Piena ceļš izstaro starojumu, kas traucē novērot vājo EBL.
Viena no izejām no šīs problēmas ir kvazāru novērošana - kosmiskās enerģijas rūpnīcas, kuru vidū ir milzīgs melnais caurums. Šie “gravitācijas slazdi” norij gāzi ap tiem un daļu no tā izspiež kā plazmu, paātrinot gandrīz gaismas ātrumu. Tas ir starojums, kas sastāv no protoniem, elektroniem un elektromagnētiskajiem viļņiem. Bieži vien tā var būt simtiem reižu plašāka nekā tās mātes galaktika. Ja šis “kvazārā aerosols” virzās Zemes virzienā, starojums var parādīties diezgan spēcīgs - astronomi to sauc par “blazāru”.
Divi objekti, kurus H.E.S.S. Novērotie pētnieki ir blazāri. Kā tos izmantot kā zondes? Viņi izstaro ļoti enerģētiskas gamma gaismas daļiņas, kuras zaudē spēku ceļā uz Zemi, kad tām trāpa EBL fotoni. Tas izraisa sarkanā oriģinālā gamma gammas spektra sarkanumu - piemēram, kad saule krēslas laikā tuvojas horizontam un Zemes atmosfēra izkliedē vairāk saules gaismas zilās daļas nekā sarkanā. Jo biezāka atmosfēra, jo sarkanāka ir saule. Sarkanība ir atkarīga no barotnes biezuma. Šis fakts ir atslēga EBL sastāva izmeklēšanā.
Luigi Costamante no Maks Planka Kodolfizikas institūta Heidelbergā saka, ka “galvenā problēma ir tā, ka enerģijas sadalījums kvazāros var notikt dažādos veidos. Līdz šim mēs īsti nevarējām pateikt, vai kāds novērotais spektrs izskatās sarkans, jo tam patiesi bija izteikti sarkana krāsa, vai arī ja tas bija tāds no paša sākuma. ”
Šī problēma ir atrisināta, pateicoties divu kvazāru - H 2356-309 un 1ES 1101-232 gamma spektriem. Šie objekti ir tālāki par visiem līdz šim novērotajiem avotiem. H.E.S.S jutīgums teleskops ļāva tos izmeklēt. Izrādās, ka EBL intensitāte nav tik spēcīga, lai sarkana kvazārā gaisma; spektri ir pārāk zili un satur pārāk daudz gamma staru ar augstāku enerģiju.
H.E.S.S. dati ļāva zinātniekiem iegūt izkliedētās gaismas maksimālo intensitāti. Tas ir tuvu zemākajai robežai, ko rada optisko teleskopā redzamo atsevišķo galaktiku gaismas summa. Tas atbild uz jautājumu, kas gadiem ilgi mulsina astronomus: vai izkliedēto gaismu galvenokārt rada pirmo zvaigžņu starojums? The H.E.S.S. rezultāti, šķiet, izslēdz šo iespēju. Arī citu avotu, piemēram, parasto galaktiku, ieguldījumiem ir maz vietas. Sīkāk aplūkojot starpgalaktisko telpu, rodas jaunas perspektīvas gamma staru izpētei ārpus mūsu pašu galaktikas.
Oriģinālais avots: Max Planck Society
