Kunstnerens inntrykk av den ekstragalaktiske bakgrunnen Lysutslipp og absorpsjon. Klikk for å forstørre
Universet er fylt med en diffus stråling som kommer fra alle stjerner og galakser. Denne kosmiske tåken er faktisk vanskelig å oppdage fordi vi har mye lysere gjenstander i nærheten som kan vaske den ut; som hvordan bylysene skjuver stjernene om natten. En måte å måle denne strålingen på er ved å bruke strålingen fra kvasarer, som er ekstremt lyse og fjerne. Høyenergi-strålingen fra kvasarene mister energi når den går gjennom denne bakgrunnsstrålingen, og dette kan måles.
Over hele rommet skimrer et kosmisk bakgrunnslys. Stjerner, galakser - alle slags kilder - bidrar til det; lyset er deres rester, faktisk. Nå har astrofysikere oppdaget at dette lyset neppe er så intenst som noen hadde gjettet. Forskerne brukte to fjerne kvasarer som “sonder”, og registrerte sine gammaspektre ved hjelp av H.E.S.S. teleskoper i Namibia. Disse spektraene viste seg å være litt røde; bakgrunnslyset så ut til å bare tilsløre kvasarenes stråling lett. Disse observasjonene kaster ikke bare lys på bakgrunnslyset - men på temaer like store som fødselen og utviklingen av galakser (Nature, 20. april, 2006).
Stjerner, galakser, kvasarer og mange andre gjenstander bidrar til strålingens tåke i universet. Det gjennomsyrer alt intergalaktisk rom; det er "leftover" -lyset som alle disse objektene sender ut. Ekstragalaktisk bakgrunnslys - EBL - dekker opp epoker som er verdt å stelle aktivitet fra det tidspunkt de første stjernene ble opprettet til i dag. Forskere har prøvd i lang tid å måle dette utslippet. Å gjøre det direkte er imidlertid ikke enkelt og ekstremt unøyaktig, fordi jordens atmosfære, solsystemet og Melkeveien sender ut stråling som kommer i veien for å observere svak EBL.
En vei ut av dette problemet er å observere kvasarer - de kosmiske energifabrikkene som har et stort svart hull i midten. Disse “tyngdekraftene” svelger opp gass rundt seg og spytter noe av det tilbake som plasma, akselerert til nesten lysets hastighet. Det er stråling som er bundet av protoner, elektroner og elektromagnetiske bølger. Ofte kan det være hundrevis av ganger bredere enn moregalaksen. Hvis denne "kvasarsprayen" går i retning Jorden, kan strålingen virke ganske sterk - astronomer kaller dette en "blazar".
De to objektene som H.E.S.S. forskere observert er begge blazars. Hvordan bruke dem som sonder? De sender ut veldig energiske gamma-lyspartikler, som mister styrke på vei til Jorden når de treffer EBL-fotoner. Dette får det originale blazars gamma-spekteret til å rødne - som når sola nærmer seg horisonten i skumringen og jordens atmosfære sprer mer av den blå delen av sollyset enn den røde. Jo tykkere atmosfæren, jo rødere blir solen. Rødning avhenger av tykkelsen på mediet. Dette faktum er nøkkelen til å undersøke sammensetningen av EBL.
Luigi Costamante fra Max Planck Institute for Nuclear Physics i Heidelberg sier “hovedproblemet er at energifordeling i kvasarer kan ha mange forskjellige former. Inntil nå kunne vi egentlig ikke si om noe observert spekter ser rødt ut fordi det virkelig hadde en sterk rødhet, eller om det var slik fra begynnelsen. ”
Dette problemet er løst takket være gammaspektre for to kvasarer - H 2356-309 og 1ES 1101-232. Disse objektene er fjernere enn noen kilder observert til nå. Følsomheten til H.E.S.S. teleskop gjorde det mulig å undersøke dem. Det viser seg at EBLs intensitet ikke er sterk nok til å rødme kvasarlys; spektrene er for blå og inneholder for mange gammastråler med høyere energi.
H.E.S.S. data har tillatt forskerne å utlede den maksimale intensiteten til det diffuse lyset. Det er nær den laveste grensen som følge av summen av lyset fra enkelt galakser synlig i et optisk teleskop. Det svarer på et spørsmål som har overrasket astronomer i årevis: er diffust lys som er skapt fremfor alt av strålingen fra de første stjernene? H.E.S.S. resultat ser ut til å eliminere denne muligheten. Det er også lite rom for bidrag fra andre kilder, som vanlige galakser. Å se nærmere på intergalaktisk rom gir nye perspektiver på å undersøke gammastråler utenfor vår egen galakse.
Originalkilde: Max Planck Society
