Ново изчисление добавя цялата звездна светлина във Вселената

Ако сте почитател на наистина големи числа, които всъщност не ви казват много за света, астрофизикът от университета Клемсън Марко Аджело има чудесно за вас: 4 x 10^84.



Това е общият брой фотони, които успешно са избягали от звездите и праха, който ги заобикаля в космоса през историята на Вселената. Бихте очаквали тази стойност да бъде огромна, разбира се, и ето я, в цялата си непонятна необятност. (За сравнение, скорошна оценка за това колко атома има във Вселената е само с няколко порядъка по -малка.)



Възможността да се изчисли този брой обаче е само приятна странична полза от новото изследване, проведено от Ajello и неговия екип. Това изследване подкрепя предишните теории за скоростта на звездообразуване в историята на Вселената, използвайки информация, която е уловена в цялата тази звездна светлина-официално известна като извънгалактическа фонова светлина. [Гама-лъчева вселена: Снимки от космическия телескоп на НАСА Ферми]

Там



Има добра причина звездната светлина да ни очарова.(Кредит на изображението: NASA/JPL-Caltech/STScI/IRAM)

Извънгалактическата фонова светлина по дефиниция е частта от близко инфрачервено, оптично и ултравиолетово лъчение, произведено от звезди, което успява да излезе в космоса, вместо да се сблъсква с праха, който ги заобикаля. „По принцип звездната светлина свърши навсякъде“, каза Айелло пред demokratija.eu. „Цялата светлина, излъчвана от звездите, която е в състояние да избяга в космоса, по същество се превръща в този фон.“

Но извънгалактичната фонова светлина е трудна за измерване, тъй като тя се разпространява толкова тънко във Вселената и е засенчена от ярки източници на светлина по -близо до Земята. Така че Ajello и неговите съавтори се опитаха да анализират тази фонова звездна светлина, като се възползват от блазари -вид галактика, която крие свръхмасивна черна дупка в ядрото си, която случайно изстрелва гигантски поток от високоенергиен материал горе-долу в наша посока. Техните данни за тези блазари и високоенергийните фотони от гама-лъчи, които излъчват, са предоставени от любезното съдействие на космическия телескоп Ferma Gamma-ray NASA.



Изследването разчита на досадна характеристика на блазарите: Някои от светлината с най-висока енергия произвеждат удари в много по-ниски енергийни частици светлина, като фотоните, които хората виждаме. Този сблъсък превръща чифт несъответстващи фотони в електрон и позитрон, като по същество изчезва този високоенергиен фотон, който блазарът освобождава. „В известен смисъл, да, това е недостатък, ако се фокусирате само върху изучаването на блазар“, каза Манасвита Джоши, астрофизик от Бостънския университет, пред demokratija.eu. 'Но можете да го използвате във ваша полза за нещо подобно.'

Взаимодействието между фотоните на блазар и фотогаловете на извънгалактичната фонова светлина започва само на определено енергийно ниво. Това означава, че учените могат да екстраполират от светлината, произведена при по -ниски енергийни нива, до това, което е трябвало да бъде произведено при тези по -високи енергийни нива. След това те могат да изчислят разликата, което е изчезнало по време на сблъсъците. Оттам нататък е достатъчно лесно да прескочите от другата страна на този сблъсък, за да измерите извънгалактическата фонова светлина.

Чрез изучаване на много блазари - 739, за да бъдем точни - на различни разстояния от Земята, екипът може да определи промените в извънгалактическата фонова светлина с течение на времето. „Чрез измерване на начина, по който звездната светлина се развива в цялата Вселена, вие всъщност можете да трансформирате това в съответно измерване на образуването на звезди“, каза Ajello. 'Ние проследяваме как точно се е променило това през историята на Вселената.' [ Списък на Месие: Зашеметяващите гледки на обекти от дълбоко небе от телескопа Хъбъл ]



„Сега новото нещо използва това, за да разберем историята на космическото звездообразуване“, каза Джоши. Това е въпрос, който учените отдавна искат да решат, но досега те трябваше да го правят косвено и да разчитат на някои първоначални предположения, които никога не са идеални. 'Проблемът [с предишни оценки] е, че тъй като първоначалната ви функция за маса е ... това наистина е предположение, това е първоначално предположение и това може да внесе несигурност', каза Джоши.

Така че фактът, че този различен подход - заобикаляйки тези първоначални предположения - прави някои от същите изводи за образуването на звезди във времето, е утешителен за астрофизиците, каза Джоши. Това помага не само да се потвърдят тези заключения, но и да се предположи, че учените са били на прав път с първоначалните предположения, които те са използвали в старите начини за оценка на звездообразуването във времето.

И така, кога беше най -популярното време за раждане на звезди? Преди около 10 милиарда години . И доказателствата са в светлината на звездите.

Изследването е описано в хартия публикувано на 29 ноември в списание Science.

Изпратете имейл на Meghan Bartels на mbartels@demokratija.eu или я последвайте @meghanbartels . Последвай ни @Spacedotcom и Facebook . Оригинална статия на demokratija.eu .