Yurii Mongol
0 
2158
20
W ciemności pośród gwiazd ukryte jest całe światło, które wszechświat stworzył od czasu Wielkiego Wybuchu.
Teraz naukowcy myślą, że wiedzą w przybliżeniu, ile to jest światła. Od narodzin, kilka milionów lat po Wielkim Wybuchu, gwiazdy wyprodukowały około 4 x 10 ^ 84 fotonów lub cząstek światła, według nowych pomiarów opublikowanych dzisiaj (29 listopada) w czasopiśmie Science..
Większość światła we Wszechświecie pochodzi z gwiazd - powiedział Marco Ajello, współautor badania i astrofizyk z Clemson University..
Oto, co się dzieje: Gwiazdy takie jak nasze Słońce są zasilane przez reakcje jądrowe zachodzące w jądrze, w których protony wodoru łączą się ze sobą, tworząc hel. Proces ten uwalnia również energię w postaci fotonów promieniowania gamma. Te fotony mają sto milionów razy więcej energii niż zwykłe fotony, które widzimy jako światło widzialne. [Big Bang to Civilization: 10 niesamowitych wydarzeń pochodzenia]
Ponieważ jądro Słońca jest bardzo gęste, te fotony nie mogą uciec i zamiast tego wpadają na atomy i elektrony, ostatecznie tracąc energię. Setki tysięcy lat później opuszczają słońce, mając milion razy mniej energii niż światło widzialne, powiedział Ajello..
Światło, które widzimy, pochodzi z fotonów tworzonych przez gwiazdy w naszej własnej galaktyce, w tym Słońce. Pomiar całego tego światła w innych częściach wszechświata - ukrytego na ciemnym niebie wśród gwiazd, które widzimy - jest „trudny, ponieważ jest bardzo, bardzo słaby” - powiedział Ajello. Rzeczywiście, próba zobaczenia całego światła we wszechświecie byłaby jak patrzenie na 60-watową żarówkę z odległości 2,5 mili (4 km) - dodał..
Tak więc Ajello i jego zespół zastosowali pośrednią metodę pomiaru tego światła, opierając się na danych z Kosmicznego Teleskopu Gamma Fermi, który orbituje wokół Ziemi od 2008 roku. Naukowcy przyjrzeli się promieniom gamma emitowanym przez 739 blazarów (niewiarygodnie jasne galaktyki z czarnymi dziurami, które wystrzeliwują promienie gamma w naszym kierunku) i jeden rozbłysk gamma (eksplozja o bardzo dużej energii), aby oszacować, ile światła gwiazd istniało w różnych epokach wszechświata - im dalej źródło promieniowania gamma , już dawno temu.
Kiedy przechodzą przez wszechświat, fotony w tych promieniach gamma oddziałują z „pozagalaktycznym światłem tła”, mgłą fotonów ultrafioletowych, optycznych i podczerwonych wytwarzanych przez gwiazdy. Proces ten przekształca fotony w elektrony i ich antymaterię w pozytony. Wykrywając te małe zmiany, Ajello i jego zespół byli w stanie oszacować, ile światła gwiazd lub „mgły” było w różnych momentach.
Naukowcy odkryli, że gwiazdy formowały się w największym tempie około 10 miliardów lat temu, a potem powstawanie gwiazd ogromnie się zmniejszyło. Całkowita ilość kiedykolwiek wyprodukowanego światła gwiazd „nie jest bardzo ważna” - powiedział Ajello.
W rzeczywistości liczba 4 x 10 ^ 84, którą naukowcy obliczyli dla całkowitej liczby wyprodukowanych fotonów, może być około 10-krotnie za niska. To dlatego, że nie zawiera fotonów w widmie podczerwonym, które mają niższą energię niż światło widzialne, powiedział Ajello.
Bardziej ekscytującym wynikiem jest to, że naukowcy mogli obliczyć, ile i jakie typy fotonów istniały w różnych epokach wszechświata, zaczynając od (prawie) początku. Ajello i jego zespół stworzyli historię światła gwiazd obejmującą ponad 90 procent czasu kosmicznego. Aby skonstruować pozostałe 10 procent, sam początek światła gwiazd, „musielibyśmy poczekać [na] może jeszcze 10 lat obserwacji” - powiedział Ajello..
Migawka światła gwiazd stworzona w okresie niemowlęctwa wszechświata może pochodzić z ogromnego Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba, który według szacunków zostanie wystrzelony w 2021 roku, powiedział Ajello..
To „kolejny kamień milowy zespołu Fermi” - napisała w perspektywicznym artykule w tym samym numerze Science Elisa Prandini, adiunkt na wydziale fizyki i astronomii na Uniwersytecie w Padwie we Włoszech. Prandini, która nie była zaangażowana w obecne badania, również zakończyła swoją perspektywę wzmianką o Kosmicznym Teleskopie Jamesa Webba i bardziej „bezpośrednich” pomiarach, jakie może on przynieść.
- Fallen Stars: Galeria słynnych meteorytów
- Wielkie liczby, które definiują nasz wszechświat
- 11 fascynujących faktów na temat naszej Drogi Mlecznej
Pierwotnie opublikowano w dniu .