Visums, par kuru stāsta vairums kosmologu, sākās ar sprādzienu. Cik daudz gaismas Visums ir radījis kopš tā dzimšanas, pirms 13,8 miljardiem gadu?
No pirmā acu uzmetiena tā šķiet sarežģīta atbilde. Tomēr kosmosā mēs tos varam izsekot. Visas gaismas daļiņas, kuras jebkad ir izstarojušas galaktikas un zvaigznes, joprojām ceļo, tāpēc mēs ar saviem teleskopiem varam līdzināties laikā.
Jauns raksts Astrofiziskais žurnāls pēta šīs ekstragalaktiskās fona gaismas jeb EBL raksturu. Izmērot EBL, komanda norāda: “kosmoloģijā ir tikpat būtiska kā siltuma starojuma mērīšana, kas palicis no lielā sprādziena (kosmiskā mikroviļņu fona) radioviļņu garumā”.
Izrādās, ka vairāki NASA kosmosa kuģi ir palīdzējuši mums saprast atbildi. Viņi skatījās uz Visumu katrā gaismas viļņa garumā, sākot no gariem radioviļņiem līdz īsiem, ar enerģiju piepildītiem gamma stariem. Lai gan viņu darbs neatgriežas pie Visuma pirmsākumiem, tas sniedz labus mērījumus aptuveni pēdējos piecos miljardos gadu. (Apmēram nejauši - par Saules sistēmas vecumu.)
Ir grūti redzēt šo vājo fona apgaismojumu pret spēcīgo zvaigžņu un galaktiku mirdzumu šodien, apmēram tikpat grūti, kā redzēt Piena ceļu no Manhetenas centra, sacīja astronomi.
Risinājumā ir iesaistīti gamma stari un bleizeri, kas ir milzīgi melni caurumi galaktikas centrā, kas rada materiāla strūklu, kas vērsta uz Zemi. Gluži kā lukturītis.
Šie bleizeri izstaro gamma starus, bet ne visi no tiem sasniedz Zemi. Daži, astronomi, sacīja: “pa ceļam pārsteidz neveiksmīgs EBL fotons”.
Kad tas notiek, gamma starojums un fotons katrs saraujas un rada negatīvi lādētu elektronu un pozitīvi lādētu pozitronu.
Vēl interesantāk ir tas, ka bleizeri rada gamma starus ar nedaudz atšķirīgām enerģijām, kuras savukārt apstādina EBL fotoni pie dažādām enerģijām.
Tātad, izdomājot, cik daudz gamma staru ar dažādām enerģijām apstādina fotoni, mēs varam redzēt, cik daudz EBL fotonu atrodas starp mums un tālajiem blazāriem.
Zinātnieki tagad tikko paziņoja, ka var redzēt, kā laika gaitā mainījās EBL. Peering tālākā atpakaļ Visumā, kā mēs jau teicām iepriekš, kalpo kā sava veida laika mašīna. Tātad, jo tālāk mēs redzam gamma staru tuvināšanos, jo labāk mēs varam plānot EBL izmaiņas iepriekšējos laikos.
Lai iegūtu tehnisko informāciju, to izdarīja astronomi:
- Salīdzināja Fermi gamma staru kosmiskā teleskopa gamma staru atklājumus ar rentgena staru intensitāti, ko mēra vairākās rentgena observatorijās, ieskaitot Chandra rentgena observatoriju, Swift gamma-staru eksplozijas misiju, Rossi X- ray Timing Explorer un XMM / Newton. Tas ļāva astronomiem izdomāt, kāds bija dažādu enerģijas avotu spilgtums.
- Salīdzinot mērījumus ar mērījumiem, kas veikti ar īpašiem teleskopiem uz zemes un ar kuriem var aplūkot faktisko “gamma staru plūsmu”, ko Zeme saņem no šiem aizsprostiem. (Gamma stari tiek iznīcināti mūsu atmosfērā un rada subatomisko daļiņu dušu, tāda kā “skaņas uzplaukums”, ko sauc par Čerenkova starojumu.)
Mērījumi, kas mums ir šajā dokumentā, ir aptuveni tikpat tāli, kā mēs varam redzēt šobrīd, piebilda astronomi.
"Pirms pieciem miljardiem gadu ir maksimālais attālums, ko mēs spējam izmēģināt, izmantojot mūsu pašreizējās tehnoloģijas," sacīja papīra galvenais autors Alberto Dominguezs.
“Protams, ir blazāri tālāk, bet mēs tos nespējam noteikt, jo to izstarotie augstas enerģijas gammas stari ir pārāk novājināti EBL, kad tie nonāk pie mums - tik novājināti, ka mūsu instrumenti nav pietiekami jutīgi, lai tos atklātu . ”
Avots: Kalifornijas Universitātes Augstas veiktspējas astrodatoru centrs
