Du har sikkert hørt om den kosmiske mikrobølgebakgrunnen, men den stopper ikke der. Den foreløpig ikke-påviselige kosmiske nøytrino-bakgrunnen er der ute og venter på å gi oss utsikt over de første sekundene etter Big Bang. Så når vi ser lenger frem, er det andre bakgrunner over det elektromagnetiske spekteret - som alle bidrar til det som kalles ekstragalaktisk bakgrunnslys, eller EBL.
EBL er den integrerte helheten av alt lys som noen gang har blitt utstrålt av alle galakser over hele tiden. I det minste hele tiden siden stjerner og galakser først ble til - noe som var etter de mørke tidene som fulgte frigjøringen av den kosmiske mikrobølgebakgrunnen.
Den kosmiske mikrobølgebakgrunnen ble utgitt rundt 380 000 år etter Big Bang. De mørke tidene kan da ha vedvart i ytterligere 750 millioner år, helt til de første stjernene og de første galaksene dannet seg.
I den nåværende tidsperioden anslås den kosmiske mikrobølgebakgrunnen å utgjøre omtrent seksti prosent av fotontettheten til all bakgrunnsstråling i det synlige universet - de resterende førti prosent som representerer EBL, det vil si strålingen bidratt av alle stjerner og galakser som har dukket opp siden.
Dette gir en viss indikasjon på det enorme lysutbruddet som den kosmiske mikrobølgebakgrunnen representerte, selv om den siden har blitt forskjøvet til nesten usynlighet i løpet av de påfølgende 13,7 milliarder årene. EBL domineres av optisk og infrarød bakgrunn, hvor førstnevnte er stjernelys og sistnevnte er støv oppvarmet av det stjernelyset som avgir infrarød stråling.
Akkurat som den kosmiske mikrobølgebakgrunnen kan fortelle oss noe om utviklingen av det tidligere universet, kan den kosmiske infrarøde bakgrunnen fortelle oss noe om den påfølgende evolusjonen av universet - spesielt om dannelsen av de første galaksene.
Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS) Evolutionary Probe er et "garantert tid" -prosjekt for Herschel Space Observatory. Garantert betyr at det alltid er en viss tid med teleskop dedikert til dette prosjektet uavhengig av andre prioriteringer. PACS Evolutionary Probe-prosjektet, eller bare PEP, har som mål å kartlegge den kosmiske infrarøde bakgrunnen i de relativt støvfrie områdene på himmelen som inkluderer: Lockman Hole; feltene Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS); og feltet Cosmic Evolution Survey (COSMOS).
Herschel PEP-prosjektet samler inn data for å muliggjøre bestemmelse av hvileramme-stråling av galakser ut til en rødforskyvning på omtrent z = 3, der du observerer galakser da universet var omtrent 3 milliarder år gammelt. Hvilestråle-stråling betyr å gjøre en estimering av arten av strålingen som sendes ut fra de tidlige galakser før deres stråling ble rødskiftet av den mellomliggende utvidelsen av universet.
Dataene indikerer at infrarød bidrar med rundt halvparten av det totale ekstragalaktiske bakgrunnslyset. Men hvis du bare ser på den nåværende epoken i det lokale universet, bidrar infrarød bare en tredjedel. Dette antyder at det ble produsert mer infrarød stråling i den fjerne fortid, enn i nåtiden.
Dette kan skyldes at tidligere galakser hadde mer støv - mens moderne galakser har mindre. For eksempel har elliptiske galakser nesten ikke støv og stråler nesten ingen infrarød. Imidlertid stråler lysende infrarøde galakser (LIRG) sterkt i infrarød og mindre i optisk, antagelig fordi de har et høyt støvinnhold.
LIRGer fra moderne tid kan være et resultat av galaktiske fusjoner som gir en ny tilførsel av ubundet støv til en galakse, som stimulerer ny stjernedannelse. Likevel kan disse være omtrent analoge med hvordan galakser i det tidlige universet så ut.
Støvløse, elliptiske galakser er sannsynligvis det evolusjonære sluttpunktet for en galaktisk fusjon, men i mangel av noe nytt materiale for å mate disse galaksene inneholder bare aldrende stjerner.
Så det ser ut til at det å ha et økende antall elliptiske galakser i hagen din er et tegn på at du lever i et univers som mister sin friske, infrarøde ungdomsskyll.
Videre lesning: Berta et al. Bygge den kosmiske infrarøde bakgrunnsteinen etter murstein med Herschel / PEP
