Счет подсчитывает рассеянные фотоны, перемещающиеся по пространству
Астрономы измерили весь звездный свет, которому удалось уйти в космос по истории вселенной.
Он составляет 4 × 10 84 частиц света или фотонов. Это примерно эквивалентно всем фотонам, которые испускает солнце, если оно сгорело на 100 миллиардов триллионов лет — за 5 миллиардов лет, которые он оставил. Сама вселенная составляет всего 13,7 миллиарда лет.
Измерение всех этих бродячих фотонов и выяснение, когда они испускались, могут помочь астрономам написать график звездного образования за последние 11 миллиардов лет, так как первые звезды родились, астрофизик Марко Айелло из Университета Клемсона в Южной Каролине и его коллеги сообщают в ноябре 30 Scienc e.
Несмотря на то, как темное ночное небо появляется, оно содержит диффузное свечение от фотонов, изданных давно из древних звезд, которые астрономы называют внегалактическим фоном света , или EBL ( SN: 9/7/13, стр. 22 ). Это свечение фактически захватывает только часть фотонов, когда-либо созданных в звездах. Большинство звезд рождаются в пыльных средах, и большая часть их света поглощается пылью. Фотоны в EBL — это счастливчики, которые вышли из пыли и с тех пор путешествуют по космосу.
И все же, поскольку вселенная настолько огромна, все, что ускользало от света, светит так же ярко, как лампочка мощностью 60 ватт, видимая с расстояния в четыре километра, говорит Айелло.
«Ночное небо очень и очень тускло», — говорит Аджелло, но «это не совсем темно».
Этот свет слишком тусклый и разбросанный прямо, даже с самыми мощными телескопами. Поэтому Аджелло и его коллеги искали взаимодействие EBL с гамма-лучами, испускаемыми мощными далекими блазарами. Блазары являются активными черными дырами, которые посылают в горячую струйку горячих струй излучения. Их свет может достигнуть нас от миллиардов световых лет.
Чтобы придумать подсчет фотонов в EBL, Аджелло и его коллеги использовали 10-летние данные с космического телескопа Ферми-Гамма-луч. Команда наблюдала один гамма-всплеск и 739 блазар, чей свет достигает Земли от 0,2 до 11,6 миллиардов лет назад. Затем они подсчитали, сколько гамма-лучей было поглощено или изменено столкновениями с фотонами в EBL.
«Это позволяет нам в основном понимать образование галактик и звезд в истории вселенной», — говорит Аджелло. Например, данные подтвердили, что вселенная наиболее быстро создавала звезды около 10 миллиардов лет назад, говорит он. Измерение также может помочь определить, как быстро расширяется Вселенная ( SN: 3/4/17, стр. 18 ).
Измерение EBL обеспечивает независимый способ перекрестной проверки других измерений, выполненных с помощью телескопов с видимым светом, говорит астрофизик Элиза Прандини из Университета Падуи в Италии. «Это сокровище, этот огромный набор данных и это измерение EBL, которое они сделали», — говорит она. «Это будет и далее использоваться сообществом».
