Das von den Blazaren ausgestrahlte Licht macht es möglich, das Universum besser zu kennen
– Nachrichten vom 11. Dezember 2018 –
Ein Forscherteam hat eine Methode entwickelt, um die Anzahl der Photonen zu berechnen, die im gesamten beobachtbaren Universum seit seiner Entstehung produziert wurden. Wenn wir in den Himmel schauen, können wir eine diffuse Strahlung unterscheiden, die das gesamte Universum in fast allen Wellenlängen badet. Dies ist der extragalaktische Fonds. Es besteht aus Licht von allen Sternen und Galaxien, die seit den ersten Epochen des Universums existieren. Wenn der Raum fast völlig leer ist, wird diese Lücke ständig von Photonen durchquert, die sich aus Milliarden verschiedener Quellen in alle Richtungen bewegen.
Der extragalaktische Fonds ist sehr diffus und schwer zu beobachten. Es ist jedoch interessant, die Gesamtmenge der darin enthaltenen Photonen zu schätzen, da der extragalaktische Fonds einen nicht unerheblichen Teil der Energiedichte des Universums darstellt. Das internationale Team der Astrophysiker hat das Observatorium FERMI genutzt, um mehr als 700 Blazare zu beobachten. Galaxien beherbergen am häufigsten in ihrem Zentrum supermassive Schwarze Löcher, die Strahlen sehr energiereicher Teilchen freisetzen. Diese Jets richten sich manchmal auf die Erde und es ist die Beobachtung dieses Phänomens, das als Blazar bezeichnet wird.
Blazare strahlen Strahlung in allen Wellenlängen aus. Sie sind so mächtig, dass sie auch dann entdeckt werden können, wenn ihr Licht Milliarden von Jahren gewandert ist. Interessant ist, dass die von den Blazaren emittierten Gammastrahlen mit dem extragalaktischen Fonds interagieren. Tatsächlich werden die Gammastrahlen der Blazare während des Reisens allmählich in Kollisionen mit den Photonen des extragalaktischen Fonds absorbiert. Durch Beobachtung eines Blazars, der beispielsweise 1 Milliarde Lichtjahre entfernt ist, kann gemessen werden, wie viel von seinem Licht absorbiert wurde, wodurch die Dichte des extragalaktischen Fonds auf seinem Weg geschätzt werden kann.
Die mit dem FERMI-Observatorium durchgeführte Studie geht sogar noch weiter. Das Forschungsteam beobachtete Blazare, die sich in einer großen Entfernung befanden. Dadurch konnte die Menge der im Extragalactic Fund enthaltenen Photonen geschätzt werden. 4×1084-Photonen wären seit ihrer Entstehung von allen im beobachtbaren Universum enthaltenen Sternen emittiert worden.
Über diese beeindruckende Zahl hinaus ermöglicht diese Studie ein besseres Verständnis der Geschichte der Sternentstehung im Universum. Durch den Vergleich des Lichts von Blazaren, die mehr oder weniger weit entfernt waren, konnte das Team am Ursprung der Studie feststellen, welche Zeiträume am meisten zum extragalaktischen Fonds beigetragen haben. Wir können also sehen, dass es vor neun Milliarden Jahren einen Höhepunkt in der Sternentstehung gab. Seitdem scheint das Universum immer weniger fruchtbar zu sein.
In gleicher Weise ermöglichen diese Messungen, die Aktivität des Universums in den ersten Milliarden von Jahren zu lernen. Im Idealfall möchte das Team am Ursprung der Studie diese Art von Messungen so nah wie möglich an den Urknall heranführen, was eine Gelegenheit wäre, eine vollständige Geschichte der Entstehung von Sternen im Universum zu zeichnen.
Bild von JPL [Public Domain], über Wikimedia Commons
Quellen
