Kunstniku mulje ekstragalaktilise taustvalguse emissioonist ja neeldumisest. Pilt suuremalt
Universum on täidetud kõigist tähtedest ja galaktikatest tuleva hajuva kiirguse kumaga. Seda kosmilist udu on tegelikult raske tuvastada, kuna meil on läheduses palju heledamaid esemeid, mis suudavad selle välja pesta; nagu see, kuidas linnatuled öösel tähti hägustavad. Üks võimalus selle kiirguse mõõtmiseks on kvaasarite kiirguse kasutamine, mis on eriti eredad ja kauged. Kvasarite kõrge energiakiirgus kaotab selle taustkiirguse läbimisel energiat ja seda saab mõõta.
Kogu kosmoses paistab kosmiline taustvalgus. Tähed, galaktikad - igasugused allikad - aitavad sellele kaasa; tegelikult on valgus nende allesjäämine. Nüüd on astrofüüsikud avastanud, et see valgus pole vaevalt nii intensiivne, kui keegi oli osanud arvata. Teadlased kasutasid sondidena kahte kauget kvasaari ja salvestasid nende gammaspektrid, kasutades H.E.S.S. teleskoobid Namiibias. Need spektrid osutusid pisut punaseks; taustvalgus näis kvasarite kiirgust vaid kergelt hävitavat. Need tähelepanekud ei valgusta mitte ainult taustvalgust - vaid ka teemadel, nagu galaktikate sünd ja areng (loodus, 20. aprill 2006).
Tähed, galaktikad, kvaasarid ja paljud muud objektid põhjustavad radiatsiooni udu universumis. See tungib läbi kogu galaktikavahelise ruumi; kõik need objektid kiirgavad ülejääki. Extragalaktiline taustvalgus - EBL - hõlmab tähetegevuse väärtusega ajastuid, alates esimeste tähtede loomisest kuni tänapäevani. Teadlased on pikka aega püüdnud seda emissiooni mõõta. Otse seda teha pole aga lihtne ja äärmiselt ebatäpne, kuna Maa atmosfäär, Päikesesüsteem ja Linnutee saadavad kiirgust, mis takistab nõrga EBL-i vaatlemist.
Üks väljapääs sellest probleemist on kvaasarite - kosmiliste energiavabrikute - vaatlus, mille keskel on tohutu must auk. Need "gravitatsioonilõksud" neelavad enda ümber gaasi ja sülitavad osa sellest tagasi plasma kujul, kiirendatud peaaegu valguse kiiruseni. See on prootonitest, elektronidest ja elektromagnetilistest lainetest koosnev kiirgus. Sageli võib see olla emakese galaktikast sadu kordi laiem. Kui see “kvaasaripihustus” suundub Maa suunas, võib kiirgus tunduda üsna tugev - astronoomid nimetavad seda “blasariks”.
Kaks objekti, mille H.E.S.S. täheldatud teadlased on mõlemad vilgas. Kuidas neid sondidena kasutada? Nad saadavad välja väga energeetilisi gammavalgusosakesi, mis kaotavad tugevuse teel Maale, kui nad tabavad EBL footoneid. See põhjustab punase algse gamma spektri punetamist - näiteks kui Päike läheneb hämaruses horisondi lähedale ja Maa atmosfäär hajutab rohkem päikesevalguse sinist osa kui punast. Mida paksem on atmosfäär, seda punasem on päike. Punetus sõltub söötme paksusest. See asjaolu on võti EBL-i koosseisu uurimisel.
Luigi Costamante Heidelbergi Max Plancki Tuumafüüsika Instituudist ütleb, et „peamine probleem on selles, et energia jaotamine kvaasarites võib toimuda mitmel erineval kujul. Siiani ei osanud me õieti öelda, kas mõni vaadeldav spekter näib punane, kuna sellel oli tõesti tugev punetus või oli see algusest peale selline. "
See probleem on lahendatud tänu kahe kvasari - H 2356-309 ja 1ES 1101-232 - gammaspektritele. Need objektid on kaugemad kui kõik seni täheldatud allikad. H.E.S.S. teleskoop võimaldas neid uurida. Selgub, et EBL-i intensiivsus pole kvaasivalguse punastamiseks piisavalt tugev; spektrid on liiga sinised ja sisaldavad liiga palju suurema energiaga gammakiiri.
H.E.S.S. andmed on võimaldanud teadlastel tuletada hajutatud valguse maksimaalse intensiivsuse. See on madalaima piiri lähedal, mis tuleneb optilises teleskoobis nähtavate üksikute galaktikate valguse summast. See annab vastuse küsimusele, mis on astronoome aastaid hämmingus: kas hajutatut valgust loob ennekõike esimeste tähtede kiirgus? H.E.S.S. tulemused näivad seda võimalust välistavat. Ka muudest allikatest, nagu tavalised galaktikad, pole piisavalt ruumi panustamiseks. Lähem uurimine galaktikatevahelises ruumis annab uued perspektiivid gammakiirte uurimiseks väljaspool meie endi galaktikat.
Algne allikas: Max Planck Society
