Свет, излучаемый блазарами, позволяет лучше узнать вселенную
— Новости от 11 декабря 2018 года —
Команда исследователей разработала метод расчета количества фотонов, которые были произведены во всей наблюдаемой вселенной с момента ее создания. Когда мы смотрим на небо, мы можем различить рассеянное излучение, которое омывает всю вселенную практически на всех длинах волн. Это внегалактический фонд. Он состоит из света всех звезд и галактик, которые существовали с первых веков вселенной. Если пространство почти полностью пусто от материи, эта пустота постоянно преодолевается фотонами, распространяющимися из миллиардов различных источников во всех направлениях.
Внегалактический фонд очень рассеян и его трудно наблюдать. Тем не менее, интересно оценить общее количество фотонов, которые он содержит, потому что внегалактический фонд составляет ничтожную часть плотности энергии Вселенной. Международная группа астрофизиков использовала обсерваторию FERMI для наблюдения более 700 блазаров. Галактики чаще всего содержат в своем центре сверхмассивные черные дыры, которые выпускают струи очень энергичных частиц. Эти струи иногда направлены на Землю, и именно это явление называется блазар.
Блазары испускают излучение на всех длинах волн. Они настолько сильны, что их можно обнаружить, даже если их свет путешествовал миллиарды лет. Интересно, что гамма-лучи, испускаемые блазарами, взаимодействуют с внегалактическим фондом. Действительно, по мере их движения гамма-лучи от блазаров постепенно поглощаются при столкновении с фотонами внегалактического фонда. Наблюдая, например, блазар, расположенный на расстоянии 1 млрд световых лет, можно измерить, сколько его света было поглощено, что позволяет оценить плотность внегалактического фонда, расположенного на его пути.
Исследование, проведенное с использованием обсерватории FERMI, идет еще дальше. Исследовательская группа наблюдала блазары, расположенные в широком диапазоне расстояний. Это позволило оценить количество фотонов, содержащихся во внегалактическом фонде. 4×1084 фотоны были бы испущены всеми звездами, содержащимися в наблюдаемой вселенной с момента ее создания.
Помимо этого впечатляющего числа, это исследование позволяет лучше понять историю звездообразования во Вселенной. Действительно, сравнивая свет блазаров более или менее отдаленно, команда в начале исследования смогла отметить, какие периоды внесли наибольший вклад во внегалактический фонд. Таким образом, мы видим, что пик образования звезд был примерно девять миллиардов лет назад. С тех пор вселенная кажется все менее и менее плодородной.
Точно так же эти измерения позволяют узнать об активности вселенной в течение ее первых миллиардов лет. В идеале, команда в начале исследования хотела бы проследить этот тип измерения как можно ближе к Большому взрыву, который дал бы возможность нарисовать полную историю формирования звезд во вселенной.
Изображение JPL [Public domain], через Wikimedia Commons
источники
