Впечатление на художника от излъчването и поглъщането на Екстрагалактична фонова светлина. Щракнете за уголемяване
Вселената е изпълнена с дифузно сияние на радиация, идващо от всички звезди и галактики. Тази космическа мъгла всъщност е трудно да се открие, защото наблизо имаме много по-ярки предмети, които могат да я измият; например как градските светлини затъмняват звездите през нощта. Един от начините за измерване на това излъчване е чрез използване на радиацията от квазари, които са изключително ярки и далечни. Високоенергийното лъчение от квазарите губи енергия, докато преминава през това фоново лъчение и това може да бъде измерено.
Цялото пространство, космическа фонова светлина сияе. Звезди, галактики - всички видове източници - допринасят за това; светлината е останките им всъщност. Сега астрофизиците са открили, че тази светлина едва ли е толкова силна, колкото някой е предполагал. Изследователите използват два далечни квазара като „сонди“ и записват своите гама спектри с помощта на H.E.S.S. телескопи в Намибия. Тези спектри се оказаха леко зачервени; фоновата светлина сякаш само леко заглушава излъчването на квазарите. Тези наблюдения не просто хвърлят светлина върху фоновата светлина, но и по теми, толкова големи, колкото раждането и развитието на галактиките (Природа, 20 април 2006 г.).
Звезди, галактики, квазари и много други обекти допринасят за мъглата на радиацията във Вселената. Пронизва цялото междугалактическо пространство; всички тези обекти излъчват именно „остатъчната“ светлина. Екстрагалактичната фонова светлина - EBL - покрива епохи, които струват звездна активност, от времето, когато първите звезди са създадени до днес. Учените отдавна се опитват да измерят тази емисия. Това да се направи директно обаче не е лесно и изключително неточно, защото атмосферата на Земята, Слънчевата система и Млечният път изпращат радиация, която пречи на наблюдаването на слабата EBL.
Един изход от този проблем е наблюдаването на квазари - фабриките за космическа енергия, които имат огромна черна дупка в средата си. Тези „гравитационни капани“ поглъщат газ около тях и плюят част от него като плазма, ускорена до почти скоростта на светлината. Това е радиация, свързана с протони, електрони и електромагнитни вълни. Често той може да бъде стотици пъти по-широк от майка му галактика. Ако този „квазарен спрей“ се насочи по посока на Земята, радиацията може да изглежда доста силна - астрономите наричат това „блазар“.
Двата обекта, които H.E.S.S. наблюдавани изследователи са и двата блазара. Как да ги използвам като сонди? Те изпращат много енергични частици от гама светлина, които губят сила по пътя си към Земята, когато попаднат на EBL фотони. Това кара оригиналния блазарен гама спектър да се зачервява - като когато Слънцето приближава хоризонта до здрач и земната атмосфера разпръсква повече синята част на слънчевата светлина, отколкото червената. Колкото по-гъста е атмосферата, толкова по-червено е слънцето. Зачервяването зависи от дебелината на средата. Този факт е ключът към разследването на състава на EBL.
Луиджи Костаманте от Института за ядрена физика Макс Планк в Хайделберг казва, че „основният проблем е, че разпределението на енергията в квазарите може да има много различни форми. Досега всъщност не можехме да кажем дали някой наблюдаван спектър изглежда червен, защото наистина имаше силно зачервяване, или това беше така от самото начало. "
Този проблем е решен благодарение на гама спектрите на два квазара - H 2356-309 и 1ES 1101-232. Тези обекти са по-далечни от всички източници, наблюдавани досега. Чувствителността на H.E.S.S. телескопът направи възможно разследването им. Оказва се, че интензитетът на EBL не е достатъчно силен, за да зачерви квазаровата светлина; спектрите са твърде сини и съдържат твърде много гама-лъчи с по-висока енергия.
H.E.S.S. данните позволяват на учените да извлекат максималната интензивност на разсеяната светлина. Тя е близо до най-ниската граница, получена от сумата на светлината на единични галактики, видими в оптичен телескоп. Това отговаря на въпрос, който озадачава астрономите от години: дифузна светлина е създадена преди всичко от излъчването от първите звезди? H.E.S.S. резултатите изглежда премахват тази възможност. Има също така малко място за принос от други източници, като нормални галактики. Разглеждането по-отблизо на междугалактическото пространство дава нови перспективи за изследване на гама лъчи извън нашата собствена галактика.
Оригинален източник: Обществото на Макс Планк
