Çoğu kozmologun söylediği evren, bir patlama ile başladı. 13.8 milyar yıl önce evren doğduğundan beri ne kadar ışık üretti?
İlk bakışta zor bir cevap gibi görünüyor. Ancak uzayda onları takip edebiliriz. Galaksiler ve yıldızlar tarafından yayılan her ışık parçacığı hala seyahat ediyor, bu yüzden teleskoplarımızla şimdiye kadar geriye bakabiliriz.
Yeni bir makale Astrofizik Dergisi Bu ekstragalaktik arka plan ışığının veya EBL'nin doğasını araştırır. EBL'yi ölçen ekip, kozmolojinin radyo dalga boylarında Big Bang'den (kozmik mikrodalga arka planı) kalan ısı radyasyonunu ölçmek kadar temel olduğunu söylüyor. ”
Birkaç NASA uzay aracının cevabı anlamamıza yardımcı olduğu ortaya çıktı. Uzun radyo dalgalarından kısa, enerji dolu gama ışınlarına kadar her dalga boyunda evrene baktılar. Çalışmaları evrenin kökenine geri dönmese de, son beş milyar yıl boyunca iyi ölçümler yapıyor. (Tesadüfen güneş sisteminin yaşı hakkında.)
Gökbilimciler, bu zayıf arka plan ışığını bugün güçlü yıldızlar ve galaksilere karşı görmek zor, yaklaşık Samanyolu'nun Manhattan şehir merkezinden görmek kadar zor olduğunu söylediler.
Çözüm, bir galaksinin kalbinde, Dünya'ya işaret eden malzeme jetleri üreten büyük kara delikler olan gama ışınları ve blazarları içerir. Tıpkı bir el feneri gibi.
Bu blazarlar gama ışınları yayar, ancak hepsi Dünya'ya ulaşmaz. Bazıları, gökbilimciler, “yol boyunca şanssız bir EBL fotonu vurun” dedi.
Bu olduğunda, gama ışını ve foton her biri dışarı çıkar ve negatif yüklü bir elektron ve pozitif yüklü bir pozitron üretir.
Daha ilginç olarak, blazarlar, farklı enerjilerdeki EBL fotonları tarafından durdurulmuş olan biraz farklı enerjilerde gama ışınları üretir.
Böylece, farklı enerjilere sahip kaç gama ışınının fotonlar tarafından durdurulduğunu anlayarak, aramızdaki uzak blazarlar arasında kaç tane EBL fotonunun olduğunu görebiliriz.
Bilim adamları şimdi EBL'nin zaman içinde nasıl değiştiğini görebileceklerini açıkladılar. Daha önce söylediğimiz gibi, evrende daha ileriye bakmak, bir tür zaman makinesi olarak hizmet eder. Dolayısıyla, gama ışınlarının ne kadar fazla dışarı çıktığını görürsek, EBL'nin önceki dönemlerdeki değişikliklerini daha iyi haritalayabiliriz.
Teknik olmak için, gökbilimciler bunu yaptılar:
- Fermi Gama-ışını Uzay Teleskobu'nun gama ışını bulguları, Chandra X-Işını Gözlemevi, Swift Gama Işını Patlama Görevi, Rossi X- dahil olmak üzere çeşitli X-ışını gözlemevleri tarafından ölçülen X-ışınlarının yoğunluğu ile karşılaştırıldı. ray Zamanlama Gezgini ve XMM / Newton. Bu, gökbilimcilerin blazarların parlaklıklarının farklı enerjilerde ne olduğunu anlamalarına izin verdi.
- Bu ölçümleri, yeryüzündeki özel telskoplarla alınan ve gerçek “gama ışını akısına” bakabilen Dünya'nın bu alevlerden aldığı ölçümlerle karşılaştırılması. (Gama ışınları atmosferimizde yok edilir ve Cherenkov radyasyonu olarak adlandırılan bir tür “sonik patlaması” gibi atom altı parçacıklardan oluşan bir duş üretir.)
Astronomlar, bu makalede yaptığımız ölçümlerin şu an görebildiğimiz kadarıyla geri döndüğünü ekledi.
Makalenin baş yazarı Alberto Dominguez, “Beş milyar yıl önce mevcut teknolojimizle sorgulayabileceğimiz maksimum mesafe” dedi.
“Elbette, daha uzaktaki blazarlar var, ama onları tespit edemiyoruz çünkü yaydıkları yüksek enerjili gama ışınları bize ulaştıklarında EBL tarafından çok zayıflatılıyor - bu yüzden enstrümanlarımız onları algılayacak kadar hassas değil .”
Kaynak: California Üniversitesi Yüksek Performanslı AstroComputing Center
