Umetnikov vtis o ekstragalaktični svetlobni emisiji in absorpciji. Kliknite za povečavo
Vesolje je napolnjeno z difuznim sijajem sevanja, ki prihaja iz vseh zvezd in galaksij. To kozmično meglo je pravzaprav težko zaznati, saj imamo v bližini veliko svetlejših predmetov, ki jih lahko izperejo; kot so mestne luči ponoči zasenčile zvezde. Eden od načinov za merjenje tega sevanja je uporaba sevanja iz kvazarjev, ki so izjemno svetli in oddaljeni. Visokoenergijsko sevanje iz kvazarjev izgublja energijo, ko prehaja skozi to sevanje ozadja, in to je mogoče izmeriti.
Po vsem vesolju sveti kozmična svetloba ozadja. K temu prispevajo zvezde, galaksije - vse vrste virov; svetloba je v resnici njihova ostanka. Zdaj so astrofiziki odkrili, da ta svetloba skoraj ni tako intenzivna, kot je kdo uganil. Raziskovalci so uporabili dva daljna kvazarja kot "sonde" in posneli njihove gama spektre s pomočjo H.E.S.S. teleskopi v Namibiji. Izkazalo se je, da so ti spektri le nekoliko pordeli; zdelo se je, da svetloba v ozadju le rahlo zasenči sevanje kvazarjev. Ta opažanja ne osvetljujejo samo osvetlitve ozadja, temveč tudi teme, ki so velike kot rojstvo in razvoj galaksij (Narava, 20. april 2006).
Zvezde, galaksije, kvazarji in številni drugi predmeti prispevajo k megli sevanja v vesolju. Prežema ves medgalaktični prostor; Vsi ti predmeti oddajajo svetlobo "preostanek". Ekstragalaktična osvetlitev ozadja - EBL - zajema epohe, ki so vredne zvezdne dejavnosti, od nastanka prvih zvezd do danes. Znanstveniki že dolgo poskušajo izmeriti to emisijo. Vendar to ni enostavno in je zelo nenatančno, saj ozračje Zemlje, Osončje in Mlečna pot oddajajo sevanje, ki preprečuje opazovanje šibkega EBL.
Izhod iz te težave je opazovanje kvazarjev - tovarn kozmične energije, ki imajo na sredini ogromno črno luknjo. Te "gravitacijske pasti" požirajo plin okoli sebe in del pljuvajo nazaj v plazmo, pospešene do skoraj hitrosti svetlobe. To je sevanje, povezano iz protonov, elektronov in elektromagnetnih valov. Pogosto je lahko stokrat širša od matične galaksije. Če se ta kvazarski razpršilec usmeri v smeri Zemlje, se sevanje lahko zdi precej močno - astronomi temu pravijo "blazar".
Dva predmeta, ki ju H.E.S.S. raziskovalci so opazili, da sta oba blazarja. Kako jih uporabiti kot sonde? Pošiljajo zelo energijske delce gama svetlobe, ki izgubijo moč na poti na Zemljo, ko zadenejo fotone EBL. To povzroči, da se prvotni blazar gama spekter pordeči - kot takrat, ko Sonce ob mraku približa obzorje in Zemljina atmosfera razprši več modrega dela sončne svetlobe kot rdeče. Bolj debelejša je atmosfera, rdeče je sonce. Pordelost je odvisna od debeline medija. To dejstvo je ključno za preiskavo sestave EBL.
Luigi Costamante z Inštituta Max Planck za jedrsko fiziko v Heidelbergu pravi, da je "glavna težava v tem, da je porazdelitev energije v kvazarjih lahko različnih oblik. Do zdaj nismo mogli reči, ali je kateri od opaženih spektrov videti rdeč, ker je resnično močno pordelil, ali pa je bilo tako že od začetka. "
Ta problem je bil rešen zahvaljujoč gama spektrom dveh kvazarjev - H 2356-309 in 1ES 1101-232. Ti predmeti so bolj oddaljeni od vseh do zdaj opaženih virov. Občutljivost H.E.S.S. teleskop je omogočil njihovo preiskovanje. Izkazalo se je, da intenzivnost EBL ni dovolj močna, da bi pordela kvazarsko svetlobo; spektri so preveč modri in vsebujejo preveč visoko-energijskih gama žarkov.
H.E.S.S. Podatki so znanstvenikom omogočili, da ugotovijo največjo jakost razpršene svetlobe. Je blizu najnižje meje, ki izhaja iz vsote svetlobe posameznih galaksij, vidnih v optičnem teleskopu. To odgovarja na vprašanje, ki že leta zmede astronome: ali je razpršena svetloba, ki jo ustvari predvsem sevanje prvih zvezd? H.E.S.S. Zdi se, da rezultati odpravljajo to možnost. Prav tako je malo prostora za prispevke iz drugih virov, kot so običajne galaksije. Če natančneje pogledamo medgalaktični prostor, daje nove perspektive za raziskovanje gama žarkov zunaj lastne galaksije.
Izvirni vir: Društvo Max Planck
