Menininko įspūdis apie ekstragalaktinės foninės šviesos sklaidą ir absorbciją. Spustelėkite norėdami padidinti
Visata alsuoja difuziniu radiacijos spindesiu, sklindančiu iš visų žvaigždžių ir galaktikų. Šį kosminį rūką iš tikrųjų sunku aptikti, nes netoliese yra daug šviesesnių objektų, kurie gali jį išplauti; pavyzdžiui, kaip miesto žiburiai naktį užtemdo žvaigždes. Vienas iš būdų išmatuoti šią radiaciją yra kvazarų, kurie yra ypač ryškūs ir nutolę, spinduliuotė. Didelės energijos kvazarų spinduliuotė praranda energiją, kai praeina pro šią foninę spinduliuotę, ir tai galima išmatuoti.
Visoje erdvėje mirga kosminė foninė šviesa. Žvaigždės, galaktikos - visokie šaltiniai - prie to prisideda; šviesa iš tikrųjų yra jų likučiai. Dabar astrofizikai atrado, kad ši šviesa beveik nėra tokia stipri, kaip kas nors spėjo. Tyrėjai panaudojo du tolimus kvazarus kaip „zondus“ ir užfiksavo jų gama spektrus naudodamiesi H.E.S.S. teleskopai Namibijoje. Šie spektrai pasirodė tik šiek tiek paraudę; fono šviesa tik šiek tiek užtemdė kvazarų spinduliuotę. Šie stebėjimai ne tik atskleidžia foninį apšvietimą, bet ir tokiomis pat svarbiomis temomis kaip galaktikų gimimas ir raida (Gamta, 2006 m. Balandžio 20 d.).
Žvaigždės, galaktikos, kvazariai ir daugelis kitų objektų prisideda prie radiacijos rūko Visatoje. Jis persmelkia visą tarpgalaktinę erdvę; visi šie objektai skleidžia „likusią“ šviesą. Ekstragalaktinis foninis apšvietimas - EBL - apima žvaigždžių veiklos epochas, skaičiuojamas nuo pirmųjų žvaigždžių sukūrimo iki šių dienų. Mokslininkai ilgą laiką bandė išmatuoti šią emisiją. Vis dėlto tai padaryti nėra lengva ir labai netikslu, nes Žemės atmosfera, Saulės sistema ir Paukščių Takas siunčia spinduliuotę, trukdančią stebėti silpną EBL.
Vienas iš būdų išspręsti šią problemą yra kvazarų stebėjimas - kosminės energijos gamyklos, kurių viduryje yra didžiulė juodoji skylė. Šie „gravitacijos spąstai“ praryja aplink juos esančias dujas ir dalį jų išspjauna kaip plazmą, įsibėgėjusį beveik šviesos greičiu. Tai radiacija, susidedanti iš protonų, elektronų ir elektromagnetinių bangų. Dažnai ji gali būti šimtus kartų platesnė už savo motininę galaktiką. Jei šis „kvazaro purškimas“ krypsta Žemės kryptimi, radiacija gali pasirodyti gana stipri - astronomai tai vadina „blazaru“.
Du objektai, kuriuos H.E.S.S. pastebėti tyrinėtojai yra blazari. Kaip juos naudoti kaip zondus? Jie siunčia labai energingas gama šviesos daleles, kurios praranda jėgą pakeliui į Žemę, kai pataiko į EBL fotonus. Dėl to pradinis raudonojo gazminio gama spektras parausta - pavyzdžiui, kai Saulė artėja prie horizonto temstant ir Žemės atmosfera išsklaido daugiau mėlynos saulės šviesos dalies nei raudona. Kuo tirštesnė atmosfera, tuo raudonesnė saulė. Paraudimas priklauso nuo terpės storio. Šis faktas yra raktas tiriant EBL sudėtį.
Luigi Costamante iš Makso Planko branduolinės fizikos instituto Heidelberge sako, kad „pagrindinė problema yra ta, kad energijos pasiskirstymas kvazaruose gali būti įvairių formų. Iki šiol mes negalėjome tiksliai pasakyti, ar kuris nors stebimas spektras atrodo raudonas, nes jis tikrai buvo stipriai paraudęs, ar toks buvo nuo pat pradžių. “
Ši problema buvo išspręsta dviejų kvazarų - H 2356-309 ir 1ES 1101-232 - gama spektrų dėka. Šie objektai yra labiau nutolę nei visi iki šiol stebimi šaltiniai. Jautrumas H.E.S.S. teleskopas leido juos ištirti. Pasirodo, EBL intensyvumas nėra pakankamai stiprus, kad raudona kvazaro šviesa; spektrai yra per mėlyni ir juose yra per daug aukštesnės energijos gama spindulių.
H.E.S.S. duomenys leido mokslininkams nustatyti maksimalų išsklaidytos šviesos stiprį. Jis yra arti žemiausios ribos, atsirandančios dėl optinių teleskopų matomų pavienių galaktikų šviesos sumos. Tai atsakymas į klausimą, kuris daugelį metų glumino astronomus: ar išsklaidytą šviesą pirmiausia sukuria pirmųjų žvaigždžių spinduliuotė? H.E.S.S. rezultatai tarsi panaikina šią galimybę. Taip pat mažai kur galima prisidėti iš kitų šaltinių, pavyzdžiui, įprastų galaktikų. Atidžiau pažvelgus į tarpgalaktinę erdvę, atsiranda naujos perspektyvos tirti gama spindulius už mūsų pačių galaktikos ribų.
Originalus šaltinis: Maxo Plancko draugija
