Vasakpoolsel pildil on osa meie taevast infrapunavalguses, mida nimetatakse Boötesi väljaks, paremal olev pilt aga müstilist taustvalgust ja infrapunakiirgust, mille on tabanud NASA Spitzeri kosmoseteleskoop samas taevapiirkonnas.Krediit: NASA / JPL-Caltech
Mis põhjustab salapärast kiirguskiirt, mida kogu taevas näeb infrapunateleskoopide abil? Vastus võib seisneda mõistete kombinatsioonis, mis on astronoomia valdkonnas suhteliselt uued ja on ka pisut vaieldavad. Galaktikast välja löödud ebaausad tähed võivad olla manustatud tumeda aine halosse, mille teoreetiline eesmärk on ümbritseda galaktikaid. Kuigi neid tumeda aine halosid on varem tuvastatud ainult kaudselt, jälgides nende gravitatsioonilist mõju, võivad nad hoida ka kiirguse mõistatusliku taustvalguse allikat.
"Infrapuna taustvalgus meie taevas on olnud tohutu mõistatus," ütles Asantha Cooray Irvine'i California ülikoolist, täna ajakirjas Nature avaldatud uue uurimistöö juhtiv autor. „Meil on uusi tõendeid, et see tuli pärineb tähtedelt, mis püsivad galaktikate vahel. Üksikult on tähed liiga nõrgad, et neid näha, kuid arvame, et näeme nende kollektiivset sära. ”
Kollektiivne sära pärineb universumist läbivate tumeda aine halode “interhalo” ja see võib vastata suurele küsimusele, miks vaadeldav valguse hulk ületab teadaolevatest galaktikatest eralduva valguse koguse.
„Galaktikad esinevad tumeda aine halos, mis on palju suuremad kui galaktikad; kui galaktikad moodustuvad ja sulanduvad, muutub tumeda aine halo suuremaks ja tähed ja gaas vajuvad halo keskele, ”ütles Edward L. (Ned) Wright UCLA-st ja meeskonna liige, kes kasutas Spitzeri kosmoseteleskoopi otsige infrapunavalgust. „See, mida me ütleme, on see, et üks täht tuhandest ei tee seda, vaid jaotub selle asemel nagu tume aine. Te ei näe tumedat ainet väga hästi, kuid soovitame, et selles oleks tegelikult mõni täht - ainult üks kümnendik 1 protsendist galaktika heledas osas asuvatest tähtedest. Üks tuhandest tärnist eemaldatakse nähtavast galaktikast ja jaotub nagu tumeaine. ”
Wright ütles, et tumeda aine halo ei ole täiesti tume. "Pisike osa, üks kümnendik protsenti galaktika kesktähtedest, on laiali paigutatud halodesse ja see võib põhjustada kõikumisi, mida me näeme."
Wright ütles, et suurtes galaktikate klastrites on astronoomid leidnud palju suuremat 20-protsendilist halogeenisisest valgust.
Selle uuringu jaoks kasutasid Cooray, Wright ja tema kolleegid Spitzeri kosmoseteleskoopi, et koostada Boötesi tähtkujus taevapiirkonna infrapunakaart. Valgus on meile rännanud juba 10 miljardit aastat.
"Arvatakse, et seda halosähvatust esineb kõikjal taevas ja seda pole kusagil mujal mõõdetud," ütles Wright, kes on ka NASA laiuvälja infrapunauuringute uurija (WISE) missiooni uurija.
"Kui me saame tõesti aru infrapuna taustast, saame aru, millal kogu universumi valgus oli toodetud ja kui palju seda toodeti," sõnas Wright. “Selle taustal on kodeeritud kogu universumi valguse tootmise ajalugu. Me ütleme, et kõikumisi võivad põhjustada galaktikate udused servad, mis eksisteerisid samal ajal, kui loodi enamik tähti, umbes 10 miljardit aastat tagasi. "
Valgus ilmub Spitzeri piltidel laigulisena.
Uus leid on vastuolus sel suvel välja tulnud uuringuga. Aleksander “Sasha” Kashlinsky NASA Goddardi kosmoselennukeskusest ja tema meeskond vaatasid Spitzeriga sedasama taevalaiku ja tegid ettepaneku, et ebahariliku mustri valgus oleks pärit juba esimestest tähtedest ja galaktikatest.
Uues uuringus vaatasid Cooray ja tema kolleegid andmeid taeva suuremast osast, mida nimetatakse Bootesi väljaks ja mis katab kaare, mis on võrdne 50 Maa täiskuuga. Need tähelepanekud ei olnud nii tundlikud kui Kashlinsky grupi uuringute vaatlused, kuid suurem skaala võimaldas teadlastel paremini analüüsida infrapuna taustvalgust.
"Vaatasime Spitzeriga Bootes'i välja 250 tundi," ütles kaasautor Daniel Stern NASA reaktiivmootorite laboratooriumist Pasadenas, Californias. "Nõrga infrapuna tausta uurimine oli meie uuringu üks põhieesmärke ja me kavandasime selle hoolikalt vaatlusi, et otseselt käsitleda olulist ja väljakutseid esitavat küsimust, mis põhjustab tausta kuma. ”
Meeskond leidis, et infrapunakiirguse valgusmuster ei ole kooskõlas esimeste tähtede ja galaktikate teooriate ja arvutisimulatsioonidega. Teadlaste sõnul on kuma liiga ere, et saada esimestest galaktikatest, mis arvatakse olevat olnud mitte nii suured ega nii arvukad kui galaktikad, mida täna meie ümber näeme. Selle asemel pakuvad teadlased laigulise valguse selgitamiseks välja uue teooria, mis põhineb “siseklastri” või “intrahalo” tähtvalguse teooriatel.
Meeskond ütles, et nende leidude kinnitamiseks on vaja rohkem uuringuid, lisades, et James Webbi kosmoseteleskoop peaks aitama.
"James Webbi teleskoobi teravdatud infrapunavaates on võimalik näha nii varasemaid tähti ja galaktikaid kui ka lähedalasuvate galaktikate äärealade vahel varitsevaid hulkuvaid tähti," ütles NASA peakorteri JWSTi asetäitja programmijuht Eric Smith. Washingtonis. "Mõistatusobjektid, mis moodustavad taustvalgust, lõpuks võidakse paljastada."
Allikad: NASA, UCLA
