Spitzer-romteleskopet har sett tilbake i tid for å se hva forskere kalte den "svake, klumpete gløden" som ble gitt av de aller første gjenstandene i universet, og disse eldgamle objektene ga tydeligvis noe tidlig kosmisk fyrverkeri. Mens de er for svake og fjerne til å finne ut hva de enkelte objektene er - de kan være massive stjerner eller glupsk sorte hull, har Spitzer fanget det som ser ut til å være det kollektive mønsteret for deres infrarøde lys, og avslørte at disse første objektene var tallrike og rasende brent kosmisk drivstoff.
"Disse gjenstandene ville ha vært enormt lyse," sa Alexander "Sasha" Kashlinsky fra Goddard Space Flight Center, hovedforfatter av en ny artikkel som dukker opp i The Astrophysical Journal. "Vi kan ennå ikke direkte utelukke mystiske kilder for dette lyset som kan komme fra vårt nærliggende univers, men det blir nå stadig mer sannsynlig at vi får et glimt av en gammel epoke. Spitzer legger ned et veikart for NASAs kommende James Webb-teleskop, som vil fortelle oss nøyaktig hva og hvor disse første gjenstandene var. "
Dette er ikke første gang astronomer har brukt Spitzer for å søke etter de aller første stjernene og sorte hullene, og tilbake i 2005 så de antydninger til dette fjerne lysmønsteret, kjent som den kosmiske infrarøde bakgrunnen, og igjen med mer presisjon i 2007 Nå er Spitzer i den utvidede fasen av sitt oppdrag, der den utfører mer dyptgående studier på spesifikke himmellapper. Kashlinsky og kollegene brukte Spitzer til å se på to himmellapper i mer enn 400 timer hver.
Teamet trakk deretter forsiktig fra alle de kjente stjernene og galakene på bildene. I stedet for å sitte igjen med en svart, tom himmellapp, fant de svake lysmønstre med flere kjennetegn ved den kosmiske infrarøde bakgrunnen. Klumpene i mønsteret som er observert stemmer overens med måten de veldig fjerne objektene antas å være samlet i.
Kashlinsky likner observasjonene med å lete etter fyrverkeri av juli i New York fra Los Angeles. Først må du fjerne alle forgrunnslysene mellom de to byene, så vel som de brennende lysene i selve New York City. Til slutt vil du sitte igjen med et uklar kart over hvordan fyrverkeriet er distribuert, men de vil fortsatt være for fjerne til å lage ut individuelt.
"Vi kan samle ledetråder fra lyset fra Universets første fyrverkeri," sa Kashlinsky. "Dette lærer oss at kildene eller" gnistene "brenner kjernefysisk drivstoff."
Universet dannet for omtrent 13,7 milliarder år siden i en brennende, eksplosiv Big Bang. Med tiden avkjølte den seg, og rundt 500 millioner år senere begynte de første stjernene, galakser og sorte hull å ta form. Astronomer sier at noe av det "første lyset" kan ha reist milliarder av år for å nå Spitzer-romteleskopet. Lyset ville ha sin opprinnelse ved synlige eller til og med ultrafiolette bølgelengder og deretter på grunn av universets utvidelse, strukket seg ut til de lengre, infrarøde bølgelengdene som ble observert av Spitzer.
Den nye studien forbedrer tidligere observasjoner ved å måle denne kosmiske infrarøde bakgrunnen til skalaer tilsvarer to fulle måner - betydelig større enn det som ble oppdaget før. Se for deg å prøve å finne et mønster i støyen i et gammeldags TV-apparat ved å se på bare et lite stykke av skjermen. Det ville være vanskelig å vite med sikkerhet om et mistenkt mønster var ekte. Ved å observere en større del av skjermen vil du kunne løse både små og store mønstre, og bekrefte den første mistanken din.
På samme måte har astronomer som bruker Spitzer økt mengden av himmel som ble undersøkt for å få mer definitive bevis på den kosmiske infrarøde bakgrunnen. Forskerne planlegger å utforske flere lapper av himmel i fremtiden for å samle flere ledetråder skjult i lys av denne eldgamle æra.
"Dette er en av grunnene til at vi bygger James Webb romteleskopet," sa Glenn Wahlgren, Spitzer-programforsker ved NASAs hovedkvarter i Washington. "Spitzer gir oss fristende ledetråder, men James Webb vil fortelle oss hva som egentlig ligger i den tid der stjerner først antente."
Les teamets papir.
Kilde: NASA
