Jūs droši vien esat dzirdējuši par kosmisko mikroviļņu fonu, taču tas ar to neapstājas. Pagaidām nenosakāmais kosmiskais neitrīno fons ir tur, kas gaida, lai sniegtu mums ieskatu pirmajās sekundēs pēc Lielā sprādziena. Tad, skatoties tālāk, ir arī citi elektromagnētiskā spektra foni - tie visi veicina tā saucamo ekstragalaktiskā fona apgaismojumu jeb EBL.
EBL ir visas gaismas integrētais kopums, ko visu laiku ir izstarojušas visas galaktikas. Vismaz visu laiku kopš zvaigzņu un galaktiku parādīšanās - tas bija pēc tumšajiem laikmetiem, kas sekoja kosmiskā mikroviļņu fona atbrīvošanai.
Kosmiskais mikroviļņu fons tika atbrīvots aptuveni 380 000 gadu pēc Lielā sprādziena. Tumšie laikmeti pēc tam varētu būt pastāvējuši vēl 750 miljonus gadu, līdz izveidojās pirmās zvaigznes un pirmās galaktikas.
Tiek lēsts, ka pašreizējā laikmetā kosmiskais mikroviļņu fons veido apmēram sešdesmit procentus no visa redzamā Visuma fona starojuma fotonu blīvuma - atlikušie četrdesmit procenti pārstāv EBL, tas ir, visu zvaigžņu un galaktiku radīto starojumu. kas parādījušies kopš.
Tas dod zināmu norādi uz milzīgo gaismas uzliesmojumu, ko attēloja kosmiskais mikroviļņu fons, lai gan kopš tā laika turpmākajos 13,7 miljardos gados tas ir sarkani pārvērties gandrīz neredzamībā. EBL dominē optiskais un infrasarkanais fons, no kuriem pirmais ir zvaigžņots, bet otrs ir putekļi, ko silda tā zvaigžņu gaisma, kas izstaro infrasarkano starojumu.
Tāpat kā kosmiskais mikroviļņu fons var mums kaut ko pastāstīt par agrākā Visuma attīstību, arī kosmiskais infrasarkanais fons var mums pastāstīt kaut ko par sekojošo Visuma evolūciju - īpaši par pirmo galaktiku veidošanos.
Fotodetektoru kameru un spektrometru (PACS) evolūcijas zonde ir “garantēta laika” projekts Heršela kosmosa observatorijai. Garantēts nozīmē, ka vienmēr ir noteikts teleskopam veltītais laiks, kas veltīts šim projektam neatkarīgi no citām prioritātēm. Projekta PACS Evolutionary Probe jeb vienkārši PEP mērķis ir izpētīt kosmisko infrasarkano fonu debesu relatīvi brīvos reģionos, kas ietver: Lockman caurumu; lauki Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS); un Kosmiskās evolūcijas apsekojuma (COSMOS) lauks.
Herschel PEP projekts vāc datus, kas ļauj noteikt galaktiku atpūtas rāmja starojumu ar sarkano nobīdi aptuveni z = 3, kur jūs novērojat galaktikas, kad Visums bija apmēram 3 miljardi gadu vecs. Atpūtas rāmja radiācija nozīmē to agrīno galaktiku izstarotā starojuma aplēsi, pirms to starojums bija sarkanā maiņā, iejaucoties Visuma paplašināšanai.
Dati norāda, ka infrasarkanais starojums rada aptuveni pusi no kopējā ārpusgalaktiskā fona apgaismojuma. Bet, ja paskatās tikai uz pašreizējo lokālā Visuma laikmetu, infrasarkanais starojums dod tikai vienu trešdaļu. Tas liek domāt, ka tālā pagātnē tika radīts vairāk infrasarkanā starojuma nekā šajā laikmetā.
Tas var būt tāpēc, ka iepriekšējās galaktikās bija vairāk putekļu - kamēr mūsdienu galaktikās to ir mazāk. Piemēram, eliptiskajās galaktikās gandrīz nav putekļu un tās gandrīz nemaz neizstaro infrasarkano staru. Tomēr gaismas infrasarkanās galaktikas (LIRG) spēcīgi izstaro infrasarkanās un mazāk optiskās, iespējams, tāpēc, ka tajās ir augsts putekļu saturs.
Mūsdienu LIRG var radīt galaktikas apvienošanās, kas nodrošina jaunu nesaistītu putekļu piegādi galaktikai, stimulējot jaunu zvaigžņu veidošanos. Neskatoties uz to, tie var būt aptuveni analogi tam, kā izskatījās galaktikas agrīnajā Visumā.
Putekļainas, eliptiskas galaktikas, iespējams, ir galaktikas apvienošanās evolūcijas galapunkts, taču, tā kā nav jauna materiāla, kas pabarotu šīs galaktikas, tās vienkārši satur novecojošas zvaigznes.
Tāpēc šķiet, ka tas, ka jūsu sētā ir arvien vairāk eliptisku galaktiku, ir zīme, ka jūs dzīvojat Visumā, kas zaudē savu svaigo, infrasarkano jaunības plūsmu.
Papildu informācija: Berta et al. Kosmiskā infrasarkanā fona celtniecība ar ķieģeļiem ar Heršelu / PEP
