Megmérték az összes csillagfényt, amely valaha kibocsátódott

2018.12.01. 18:17

Először mérték meg a összes csillagfény mennyiségét, amelyet valaha az égitestek kibocsátottak.

Extragalaktikus háttérfényt mérnek

A nemzetközi kutatócsoport ehhez a Fermi űrteleszkóp által gyűjtött adatokat használta. Úgy vélik, a kutatás segíthet jobban megérteni a csillagok fejlődésének folyamatát - írták a Science című tudományos folyóiratban. A tudósok abból indulnak ki, hogy az univerzum 13,7 milliárd éves, és több mint tíz trilliárd (tízszer tíz a 21.-en) csillag létezik. Ezek közül az elsők már akkor kialakultak, amikor az univerzum még csak néhány millió éves volt.

Kiszámolták, hogyan épült fel az idő során az extragalaktikus háttérfényForrás: ESA/Hubble & NASA

A Föld körül 2008 óta keringő Fermi űrteleszkóp egyik fő célja az úgynevezett extragalaktikus háttérfény mérése. Ez egy diffúz sugárzás, amely az univerzum történelme során keletkezett. Az összes ultraibolya, látható és infravörös fény hullámhosszaiból tevődik össze.

A gammasugarak forrásait használták

Mivel fényt is tartalmaz, amely a már régen kihunyt csillagokból származik és százmillió évek óta a kozmoszban kering, az extragalaktikus háttérfény a csillagképződés és -fejlődés vizsgálatára is használható, ráadásul a csillagoktól függetlenül.
A Fermi teleszkóppal gyűjtött adatokból közvetlen módon tudjuk mérni az összes csillagfényt, amely valaha kibocsátódott" - mondta Marco Ajello, vezető kutató, a dél-karolinai Clemson Egyetem munkatársa.
Az extragalaktikus háttérfény szondájaként a kutatók a gammasugarak forrásait használták. Ez a fény energiában leggazdagabb formája: olyannyira, hogy szokatlan következményei vannak, ha a gammasugarak kölcsönhatásba lépnek a csillagfénnyel. Ezeknek a kölcsönhatásoknak a jelzését a Fermi felismeri egyik műszerével.

Minden forrás csillagfényét tartalmazza

A kilenc éven át tartó projekt során 739 úgynevezett blazár gammasugár jeleit figyelték meg. A blazárok hatalmas elliptikus galaxismagok, belsejükben egy masszív, gyorsan forgó fekete lyukkal. Ezekből az adatokból számolták ki, hogyan épült fel az idő során az extragalaktikus háttérfény, és mi vezetett tízmilliárd évvel ezelőtt a kozmikus csillagkeletkezés csúcspontjához. A mérések szerint a csillagok általi kibocsátás után az űrbe kikerült fotonok (látható fényrészecskék) mennyisége 4-szer 10 a 84.-en.

Az extragalaktikus háttérfény minden forrás csillagfényét tartalmazzaForrás: ESO/L. Calçada & Olga Cucciati et al.

A csillagok keletkezésének korábbi elemzései például a Hubble űrteleszkóp segítségével gyakran elkerülték a gyengébb csillagokat vagy galaxisokat, és nem tudták figyelembe venni az intergalaktikus térben zajlott csillagkeletkezéseket. Ezeket a hiányzó részeket eddig csak megbecsülni tudták. Az extragalaktikus háttérfény azonban minden forrás csillagfényét tartalmazza, a Fermi eredményei így korrigálják a korábbi méréseket. A kutatók remélik, hogy ennek segítségével a missziók jövőbeli megfigyeléseit is javítani lehet.