Useimmat kosmologit kertovat maailmankaikkeuden alkavan bangilla. Kuinka paljon valoa maailmankaikkeus on tuottanut syntymästään asti, 13,8 miljardia vuotta sitten?
Ensi silmäyksellä se näyttää vaikealta vastaukselta. Avaruudessa voimme kuitenkin jäljittää ne. Jokainen galaksien ja tähteiden säteilemä valohiukkas on edelleen matkalla, minkä vuoksi voimme vertailla aikataulua taaksepäin kaukoputkeillamme.
Uusi paperi Astrophysical Journal tutkii tämän ekstragalaktisen taustavalon eli EBL: n luonnetta. Mittaamalla EBL: ää joukkue toteaa, että "on yhtä tärkeää kosmologialle kuin isosta räjähdyksestä (kosmisesta mikroaaltotaustasta) jäljelle jääneen lämmön säteilyn mittaaminen radion aallonpituuksilla".
Osoittautuu, että useat NASA-avaruusalukset ovat auttaneet meitä ymmärtämään vastausta. Ne katselivat maailmankaikkeutta jokaisella valon aallonpituudella, pitkästä radioaallosta lyhyisiin, energiaa täyttäviin gammasäteisiin. Vaikka heidän työnsä ei palauta maailmankaikkeuden alkuperään, se antaa hyviä mittauksia viimeisen viiden miljardin vuoden ajan. (Noin aurinkokunnan ikä, sattumalta.)
Tätä heikkoa taustavaloa on vaikea nähdä tänään voimakasta tähtiä ja galakseja hehkuessa, suunnilleen yhtä vaikeaa nähdä Linnunrata Manhattanin keskustasta, tähtitieteilijät sanoivat.
Ratkaisu sisältää gammasäteet ja bleiserit, jotka ovat galaksin sydämessä valtavia mustia reikiä, jotka tuottavat maata kohti osoittavat materiaalisuihkut. Aivan kuten taskulamppu.
Nämä bleisarit lähettävät gammasäteitä, mutta kaikki niistä eivät tavoita maata. Jotkut tähtitieteilijät sanoivat, että "lakko onneton EBL-fotoni matkan varrella".
Kun tämä tapahtuu, gammasäde ja fotoni loksahtavat pois ja tuottavat negatiivisesti varautuneen elektronin ja positiivisesti varautuneen positronin.
Vielä mielenkiintoisempaa on, että bleiserit tuottavat gammasäteitä hieman erilaisilla energioilla, jotka puolestaan pysäyttää EBL-fotonit eri energioilla itse.
Joten selvittämällä kuinka monta gammasätettä erilaisilla energioilla pysäyttää fotonit, näemme kuinka monta EBL-fotonia on meidän ja kaukana olevien bleiserien välillä.
Tutkijat ovat juuri ilmoittaneet voivansa nähdä kuinka EBL muuttui ajan myötä. Peering kauempana maailmankaikkeudessa, kuten aiemmin sanoimme, toimii eräänlaisena aikakoneena. Joten mitä kauempana gammasäteet hyppäävät, sitä paremmin pystymme kartoittamaan EBL: n aikaisempien aikakausien muutokset.
Saadakseen teknisen, tähtitieteilijät tekivät sen seuraavasti:
- Verrattiin Fermi gammasäteilyn teleskoopin gammasäteilyä röntgenkuvien voimakkuuteen, jota mittasivat useat röntgen observatoriat, mukaan lukien Chandra-röntgen observatorio, Swift Gamma-Ray Burst Mission, Rossi X- ray Timing Explorer ja XMM / Newton. Tämä antoi tähtitieteilijöiden selvittää, mitkä bleisarien kirkkaudet olivat eri energioissa.
- Vertaa niitä mittauksia, jotka on suoritettu erityisillä maanpäällisillä teleskoopeilla, jotka pystyvät näyttämään todellista "gammasäteilyvirtausta", jonka Maa vastaanottaa näiltä kiiltäviltä. (Gammasäteet hävitetään ilmakehässämme ja ne tuottavat subatomisten hiukkasten suihkun, tavallaan kuin ”äänipuomi”, nimeltään Cherenkov-säteily.)
Tässä lehdessä olevat mittaukset ovat suunnilleen taaksepäin kuin voimme nyt nähdä, tähtitieteilijät lisäsivät.
"Viisi miljardia vuotta sitten on suurin etäisyys, jonka pystymme koettelemaan nykyisellä tekniikallamme", totesi lehden pääkirjailija Alberto Dominguez.
”Tietysti, kauempana on bleiserit, mutta emme pysty tunnistamaan niitä, koska EBL vaimentaa niiden lähettämiä korkean energian gammasäteitä liian usein heille, kun he saavat meille - niin heikentyneet, että instrumentimme eivät ole tarpeeksi herkkiä havaitsemaan niitä .”
Lähde: Kalifornian yliopiston korkean suorituskyvyn astro-tietojenkäsittelykeskus
