Kreisajā pusē esošajā attēlā infrasarkanā gaismā ir redzama daļa mūsu debesu, ko sauc par Boötes lauku, savukārt labajā pusē redzamais noslēpumainais fona infrasarkanais mirdzums ir notverts ar NASA Spicera kosmisko teleskopu tajā pašā debesu reģionā.Kredīts: NASA / JPL-Caltech
Kas izraisa noslēpumaino starojuma mirdzumu, ko infrasarkanajiem teleskopiem redz visas debesis? Atbilde var rasties jēdzienu apvienojumā, kas ir salīdzinoši jauni astronomijas jomā un arī nedaudz pretrunīgi. Negodīgas zvaigznes, kuras tika izstumtas no galaktikām, var būt iestrādātas tumšās vielas halos, kuru teorija ir paredzēta, lai apņemtu galaktikas. Kaut arī šie tumšās matērijas halos iepriekš tika atklāti tikai netieši, novērojot to gravitācijas efektus, tie var būt arī mīklaina radiācijas fona mirdzuma avots.
“Infrasarkanā fona mirdzums mūsu debesīs ir bijis milzīgs noslēpums,” sacīja Asantha Cooray no Kalifornijas Universitātes Irvine, jaunā pētījuma galvenā autore, kas šodien publicēta žurnālā Nature. “Mums ir jauni pierādījumi, ka šī gaisma ir no zvaigznēm, kuras kavējas starp galaktikām. Atsevišķi zvaigznes ir pārāk vājas, lai tās neredzētu, bet mēs domājam, ka redzam viņu kolektīvu mirdzumu. ”
Kolektīvais mirdzums ir no tumšās matērijas halosu “starphaloga”, kas caurstrāvo Visumu, un tas var atbildēt uz lielo jautājumu, kāpēc novērotais gaismas daudzums pārsniedz zināmo galaktiku izstarotās gaismas daudzumu.
“Galaktikas pastāv tumšās matērijas halos, kas ir daudz lielāki nekā galaktikas; veidojoties un saplūstot galaktikām, tumšās vielas halogēns kļūst lielāks un zvaigznes un gāze nogrimst halo vidusdaļā, ”sacīja Edvards L. (Neds) Wright no UCLA un komandas loceklis, kurš izmantoja Spicera kosmisko teleskopu meklējiet infrasarkanās gaismas avotu. “Mēs sakām, ka viena zvaigzne no tūkstoša to nedara un tā vietā tiek sadalīta kā tumšā matērija. Nevar labi redzēt tumšo vielu, taču mēs ierosinām, ka tajā faktiski ir dažas zvaigznes - tikai viena desmitā daļa no 1 procenta zvaigžņu skaita galaktikas gaišajā daļā. Viena zvaigzne no tūkstoša tiek izstumta no redzamās galaktikas un tiek sadalīta tāpat kā tumšā matērija. ”
Tumšās vielas halo nav pilnīgi tumšs, sacīja Wright. "Neliela daļa no vienas desmitdaļas no zvaigznēm centrālajā galaktikā ir sadalīta halo, un tas var radīt svārstības, kuras mēs redzam."
Wright sacīja, ka lielās galaktiku kopās astronomi ir atraduši daudz lielāku halogēnas iekšējās gaismas procentuālo daudzumu, pat 20 procentus.
Šajā pētījumā Cooray, Wright un kolēģi izmantoja Spicera kosmisko teleskopu, lai izveidotu infrasarkano debesu reģiona karti Boötes zvaigznājā. Gaisma pie mums ceļo jau 10 miljardus gadu.
"Jādomā, ka šī halogēnu gaisma notiek visur debesīs, un tas vienkārši nav izmērīts nekur citur," sacīja Wright, kurš ir arī NASA plaša lauka infrasarkano staru pētījumu (WISE) misijas galvenais izmeklētājs.
"Ja mēs patiešām varam saprast infrasarkanā fona izcelsmi, mēs varam saprast, kad tika saražota visa Visuma gaisma un cik daudz tās tika saražotas," sacīja Wright. “Uz šī fona ir kodēta visa Visuma gaismas ražošanas vēsture. Mēs sakām, ka svārstības var radīt galaktiku izplūdušās malas, kas pastāvēja tajā pašā laikā, kad tika izveidota lielākā daļa zvaigžņu, pirms apmēram 10 miljardiem gadu. ”
Spicera attēlos gaisma parādās ar plankumainu rakstu.
Jaunais atradums ir pretrunā ar pētījumu, kas iznāca šovasar. Aleksandrs “Saša” Kašlinskis no NASA Goddard kosmosa lidojumu centra un viņa komanda apskatīja šo pašu debesu pleķi ar Špiceri un ierosināja gaismu, kas neparasto modeli rada jau no pirmajām zvaigznēm un galaktikām.
Jaunajā pētījumā Cooray un kolēģi apskatīja datus no lielākas debesu daļas, ko sauca par Bootes lauku, aptverot loka, kas ir līdzvērtīgs 50 pilniem Zemes pavadoņiem. Šie novērojumi nebija tik jutīgi kā Kašlinska grupas pētījumu rezultāti, taču lielāks skaļums ļāva pētniekiem labāk analizēt infrasarkanās fona modeli.
"Mēs 250 stundas apskatījām Bootes lauku ar Spitzeru," sacīja līdzautors Daniels Šterns no NASA reaktīvo dzinēju laboratorijas Pasadenā, Kalifornijas štatā. "Vāja infrasarkanā fona izpēte bija viens no mūsu aptaujas pamatmērķiem, un mēs to rūpīgi izstrādājām. novērojumus, lai tieši risinātu svarīgo, izaicinošo jautājumu par to, kas izraisa fona mirdzumu. ”
Komanda secināja, ka infrasarkanā starojuma gaismas shēma neatbilst pirmo zvaigžņu un galaktiku teorijām un datorsimulācijām. Pētnieki saka, ka mirdzums ir pārāk spilgts, lai būtu no pirmajām galaktikām, kuras, domājams, nav bijušas tik lielas vai tik daudzas kā galaktikas, kuras mēs šodien redzam ap mums. Tā vietā zinātnieki ierosina jaunu teoriju, lai izskaidrotu plankumaino gaismu, pamatojoties uz teorijām par “iekšējo kopu” vai “intrahalo” zvaigžņu gaismu.
Komanda teica, ka ir nepieciešami vairāk pētījumu, lai apstiprinātu šos atradumus, piebilstot, ka Džeimsa Veba kosmiskajam teleskopam vajadzētu palīdzēt.
“Džeimsa Veba teleskopa dedzīgais infrasarkanais redzējums spēs tieši redzēt dažas no agrākajām zvaigznēm un galaktikām, kā arī klaiņojošās zvaigznes, kas slēpjas starp tuvējo galaktiku nomalēm,” sacīja Ēriks Smits, JWST NASA galvenā biroja programmas vadītāja vietnieks. Vašingtonā. "Noslēpuma objekti, kas veido fona infrasarkano gaismu, beidzot var tikt pakļauti."
Avoti: NASA, UCLA
