Impresia artistului despre extragerea și absorbția luminii de fundal extragalactice. Faceți clic pentru a mări
Universul este umplut cu o strălucire difuză de radiații provenind de la toate stelele și galaxiile. Această ceață cosmică este, de fapt, greu de detectat, deoarece avem în apropiere obiecte mult mai strălucitoare care o pot spăla; ca și cum lumina orașului obscurează stelele noaptea. Un mod de a măsura această radiație este folosind radiația de la cvasi, care sunt extrem de luminoase și îndepărtate. Radiația cu energie mare din cvasi pierde energie pe măsură ce trece prin această radiație de fundal și aceasta poate fi măsurată.
Pe tot spațiul, o lumină de fundal cosmic strălucește. Stelele, galaxiile - tot felul de surse - contribuie la aceasta; lumina este, de fapt, rămășițele lor. Acum, astrofizicienii au descoperit că această lumină este aproape la fel de intensă cum a intuit cineva. Cercetătorii au folosit două quasare îndepărtate ca „sonde” și și-au înregistrat spectrele gamma folosind H.E.S.S. telescoape din Namibia. Aceste spectre s-au dovedit a fi doar puțin înroșite; lumina de fundal părea să nu ofere doar ușor radiațiile de cvasari. Aceste observații nu aruncă doar lumină de fundal - ci și subiecte la fel de mari precum nașterea și dezvoltarea galaxiilor (Nature, 20 aprilie 2006).
Stele, galaxii, quasari și multe alte obiecte contribuie la ceața radiațiilor din univers. Pătrunde în tot spațiul intergalactic; este lumina „rămasă” pe care o emit toate aceste obiecte. Lumina de fundal extragalactică - EBL - acoperă epoci în valoare de activitate stelară, din momentul în care au fost create primele stele până în prezent. Oamenii de știință încearcă de mult timp să măsoare această emisie. A face acest lucru în mod direct nu este însă ușor și extrem de inexact, deoarece atmosfera Pământului, Sistemul Solar și Calea Lactee transmit radiații care ajung în modul de a observa EBL slab.
O cale de a ieși din această problemă este respectarea cvasarelor - fabricile de energie cosmică care au o gaură neagră imensă în mijlocul lor. Aceste „capcane gravitaționale” înghit gazul din jurul lor și scuipă o parte din spate sub formă de plasmă, accelerată până aproape de viteza luminii. Este radiație încorporată din protoni, electroni și unde electromagnetice. Adesea, poate fi de sute de ori mai largă decât galaxia sa mamă. Dacă acest „spray de quasar” se îndreaptă în direcția Pământului, radiația poate părea destul de puternică - astronomii numesc acest „blazar”.
Cele două obiecte pe care H.E.S.S. cercetătorii au observat că sunt ambii blazi. Cum să le folosesc ca sonde? Ele trimit particule de lumină gamma foarte energice, care își pierd puterea în drum spre Pământ atunci când lovesc fotoni EBL. Acest lucru face ca spectrul gamma blazar original să se înroșească - ca atunci când Soarele apropie orizontul la amurg și atmosfera Pământului împrăștie mai mult din partea albastră a luminii solare decât roșul. Cu cât atmosfera este mai groasă, cu atât este mai roșu soarele. Înroșirea depinde de grosimea mediului. Acest fapt este cheia pentru investigarea compoziției EBL.
Luigi Costamante, de la Institutul Max Planck pentru Fizică Nucleară din Heidelberg, spune că „problema principală este că distribuția de energie în cvasari poate avea mai multe forme diferite. Până acum, nu puteam spune cu adevărat dacă un spectru observat arată roșu, deoarece a avut cu adevărat o înroșire puternică sau dacă a fost așa de la început. ”
Această problemă a fost rezolvată datorită spectrelor gamma a două quaze - H 2356-309 și 1ES 1101-232. Aceste obiecte sunt mai îndepărtate decât orice sursă observată până acum. Sensibilitatea H.E.S.S. telescopul a făcut posibilă investigarea acestora. Se dovedește că intensitatea EBL nu este suficient de puternică pentru a înroși lumina quasarului; spectrele sunt prea albastre și conțin prea multe raze gamma cu energie mai mare.
H.E.S.S. datele au permis oamenilor de știință să obțină intensitatea maximă a luminii difuze. Este aproape de limita cea mai mică rezultată din suma luminii galaxiilor unice vizibile într-un telescop optic. Asta răspunde la o întrebare care a nedumerit astronomii de ani de zile: este lumina difuză creată mai presus de radiațiile de la primele stele? Cei de la H.E.S.S. rezultatele par să elimine această posibilitate. Există, de asemenea, puțin spațiu pentru contribuții din alte surse, cum ar fi galaxiile normale. Privind mai atent spațiul intergalactic oferă noi perspective asupra investigării razelor gamma în afara propriei noastre galaxii.
Sursa originală: Max Planck Society
