Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Четверг, 23.11.2017, 06:11

Вселенная Сегодня » 2012 » Ноябрь » 10 » Телескоп Fermi измерил свет от всех звезд, которые когда-либо существовали

10.11.2012
Телескоп Fermi измерил свет от всех звезд, которые когда-либо существовали
Автор: Nancy Atkinson



Этот график показывает местоположения 150 блазаров (очень компактных квазаров, связанных с предполагаемой супермассивной черной дырой в центре активной гигантской эллиптической галактики, зеленые точки), которые используются в новом исследовании космическим телескопом гамма-излучения Fermi. Предоставлено: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration.

Весь свет, который был произведен каждой звездой, которая когда-либо существовала, все еще там, но "наблюдение" его и точное измерение его - это чрезвычайно трудно. Теперь, астрономы, использующие данные от космического телескопа гамма-излучения Fermi, смогли взглянуть на отдаленные блазары, чтобы помочь измерить фоновый свет от всех звезд, которые сияют теперь и когда-то прежде. Это позволило провести самые точные измерения звездного света повсюду в галактике, который в свою очередь помогает установить ограничения по общему числу звезд, которые когда-либо сияли.

"Оптический и ультрафиолетовый свет от звезд продолжает путешествовать по всей Вселенной даже после того, как звезды прекратили сиять, и это создает устаревшее поле радиации, которое мы можем исследовать, используя гамма-излучение от отдаленных источников", сказал ведущий ученый Marco Ajello из Института Kavli Астрофизики Частиц и Космологии в Стэнфордском Университете в Калифорнии и Лаборатории космических Наук в Университете Калифорнии в Беркли.

Их результаты также обеспечивают звездную плотность в космосе около 1.4 звезды на каждые 100 миллиардов кубических световых лет, что означает, что среднее расстояние между звездами во Вселенной около 4150 световых лет.

Общая сумма звездного света в космосе называется внегалактическим фоновым светом (extragalactic background light), и Ajello и его команда исследовали ВФС изучением гамма-излучения от 150 блазаров, которые являются одними из самых энергетических явлений во Вселенной. Они - это галактики, питаемые чрезвычайно энергетическими черными дырами: они имеют энергии более 3 миллиардов электрон вольт, и в более чем миллиард раз энергии видимого света.

Астрономы использовали четыре года данных Fermi по гамма-излучению с энергиями свыше 10 миллиардов электрон вольт, инструмент Fermi Large Area Telescope (LAT) - первый, кто обнаружил более 500 источников в этом диапазоне энергии.

К гамма-излучению, функции ВФС как вид космического тумана, но Fermi измерил количество поглощения гамма-излучения в спектре блазаров, производимого ультрафиолетовым и видимым звездным светом в трех различных эпохах в истории Вселенной.


Fermi измерил количество поглощения гамма-излучения в спектре блазаров, производимого ультрафиолетовым и видимым звездным светом в трех разных эпохах в истории Вселенной. Предоставлено: NASA’s Goddard Space Flight Center.

"При более тысячи обнаруженных до сих пор, блазары являются самыми обычными источниками, обнаруживаемыми Fermi, но гамма-излучение в этих энергиях немного и далеко, вот почему потребовалось четыре года данных, чтобы провести этот анализ", сообщил член команды Justin Finke, астрофизик в Naval Research Laboratory в Вашингтоне.

Гамма-излучение, производимое в струях блазаров, путешествовало миллиарды световых лет до Земли. Во время этого путешествия, гамма-излучение прошло через увеличивающийся туман видимого и ультрафиолетового света, испускаемого звездами, которые формировались на протяжении всей истории Вселенной.

Иногда, гамма-излучение сталкивается со звездным светом и трансформируется в пару частиц - электрон и его копия антивещество, позитрон. Как только это происходит, свет гамма-излучения пропадает. В сущности, процесс расхолаживает сигнал гамма-излучения во многом таким же способом, как и туман затемняет отдаленный свет в доме.

Из исследований соседних блазаров, ученые определили, сколько гамма-излучения должно испускаться в различных энергиях. Более отдаленные блазары показывают меньшие количества гамма-излучения в более высоких энергиях - особенно выше 25 гигаэлектрон вольт - благодаря поглощению космическим туманом.

Исследователи затем определили среднее ослабление в трех диапазонах расстояний: самая близкая группа была с возрастом Вселенной 11.2 года, средняя группа с возрастом Вселенной 8.6 миллиарда лет, и самая дальняя группа - 4.1 миллиарда лет.


Эта анимация отслеживает некоторое гамма-излучение в пространстве и времени, от его эмиссии в струе от отдаленного блазара до его прибытия к Fermi Large Area Telescope (LAT). Во время этого путешествия, количество беспорядочно движущихся ультрафиолетовых и видимых фотонов (синих) увеличивается, поскольку больше и больше звезд рождается во Вселенной. В конце концов, один гамма луч сталкивается с фотоном звездного света и гамма луч трансформируется в электрон и позитрон. Остальные фотоны гамма-излучения прибывают к Fermi, взаимодействуют с вольфрамовыми пластинами в LAT и производят электроны и позитроны, которые проходят через датчик, позволяя астрономам проследить гамма луч до его источника.

Из этого измерения ученые смогли оценить толщину тумана.

"Эти результаты дают нам верхний и нижний предел по количеству света во Вселенной и количество звезд, которые образовались", сказал Finke во время брифинга для прессы 1 ноября 2012. "Предыдущие оценки имели только верхний предел".

И верхний и нижний пределы очень близки друг к другу, сказал Volker Bromm, астроном в Университете Техаса, Остин, который прокомментировал открытие. "Результат Fermi открывает удивительную возможность ограничения самого раннего периода образования космического излучения", сказал он. "Проще говоря, Fermi предоставляет нам теневое изображение первых звезд, принимая во внимание, что Webb обнаружит их напрямую".

Измерение внегалактического фонового света было одной из главных целей миссии для Fermi, и Ajello сказал, что открытие важно для того, чтобы помочь ответить на много больших вопросов в космологии.

Статья, описывающая открытие была опубликована в четверг 1 ноября 2012 в Science Express.

Источник: NASA.



Название прочитанной вами статьи "Телескоп Fermi измерил свет от всех звезд, которые когда-либо существовали".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 2834 | Теги: Видео, свет, космический телескоп Fermi | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]