מדידת אור הרקע של היקום

Pin
Send
Share
Send

הרושם של האמן מהרקע הקיצוני פליטת אור וקליטה. לחץ להגדלה
היקום מלא בזוהר קרינה מפוזר שמגיע מכל הכוכבים והגלקסיות. את הערפל הקוסמי הזה קשה למעשה לזהות מכיוון שיש לנו חפצים בהירים בהרבה שיכולים לשטוף אותו; כמו איך אורות העיר מטשטשים את הכוכבים בלילה. אחת הדרכים למדידת קרינה זו היא באמצעות הקרינה מקוואזרים, שהם בהירים ומרוחקים במיוחד. הקרינה האנרגטית הגבוהה מהקוואזרים מאבדת אנרגיה כשהיא עוברת בקרינת רקע זו וניתן למדוד אותה.

בכל רחבי החלל נוצץ אור רקע קוסמי. כוכבים, גלקסיות - כל מיני מקורות - תורמים לה; האור הוא שאריותיהם, למעשה. כעת, אסטרופיסיקאים גילו שהאור הזה כמעט ולא עז כמו שמישהו שיער. החוקרים השתמשו בשני קוואזרים רחוקים כ"פרובונים ", ותיעדו את ספקטרום הגמא שלהם באמצעות H.E.S.S. טלסקופים בנמיביה. הספקטרום האלו התברר מעט מאודם; נראה שאור הרקע רק העלה את קרינת הקווארס בקלילות. תצפיות אלה אינן שופכות אור רק על אור הרקע - אלא על נושאים גדולים כמו הולדתם והתפתחותם של גלקסיות (טבע, 20 באפריל, 2006).

כוכבים, גלקסיות, קוואזרים, וחפצים רבים אחרים תורמים לערפל הקרינה ביקום. זה מחלחל לכל המרחב הבין-גלקטי; זה האור ה"שאריות "שכל הפריטים הללו פולטים. אור רקע אקסטרגלקטי - EBL - מכסה תקופות בשווי פעילות מהממים, מאז נוצרו הכוכבים הראשונים ועד היום. מדענים מנסים כבר זמן רב למדוד את הפליטה הזו. עם זאת, פעולה זו אינה קלה, ואינה מדויקת במיוחד מכיוון שהאווירה של כדור הארץ, מערכת השמש ושביל החלב משדרת קרינה שנמצאת בדרך להתבוננות ב- EBL חלש.

דרך אחת לצאת מבעיה זו היא התבוננות בקוואזרים - מפעלי האנרגיה הקוסמית שיש להם חור שחור ענק באמצע. "מלכודות הכבידה" הללו בולעות סביבם גז ויורקים חלק ממנו בחזרה כפלזמה, המואצים כמעט למהירות האור. זוהי קרינה המצורפת מפרוטונים, אלקטרונים וגלים אלקטרומגנטיים. לעתים קרובות זה יכול להיות רחב פי מאות מגלקסיית האם שלה. אם "ספריי קוואזאר" זה פונה לכיוון כדור הארץ, הקרינה יכולה להראות חזקה למדי - אסטרונומים מכנים זאת "בלזר".

שני האובייקטים ש- H.E.S.S. החוקרים שנצפו הם שניהם בלייזרים. כיצד להשתמש בהם כפרוטות? הם מוציאים חלקיקי אור מאוד גמאיים אנרגטיים, המאבדים כוח בדרכם לכדור הארץ כשהם פוגעים בצילומי EBL. זה גורם להאדים של ספקטרום הגמא של הבלאזר - כמו כאשר השמש מתקרבת לאופק בשעת בין ערביים והאווירה של כדור הארץ מפזרת יותר את החלק הכחול של אור השמש מאשר האדום. ככל שהאווירה עבה יותר, השמש מאדימה יותר. האודם תלוי בעובי המדיום. עובדה זו היא המפתח לחקירת הרכב ה- EBL.

לואיג'י קוסטמנטה ממכון מקס פלאנק לפיזיקה גרעינית בהיידלברג אומר כי "הבעיה העיקרית היא שחלוקת אנרגיה בקוואזרים יכולה ללבוש צורות רבות ומגוונות. עד עכשיו לא יכולנו באמת לומר אם כל ספקטרום שנצפה נראה אדום כיוון שהוא באמת היה אדמומיות חזקה, או אם זה היה כך מההתחלה. "

בעיה זו נפתרה בזכות ספקטרום הגמא של שני קוואזרים - H 2356-309 ו- 1ES 1101-232. עצמים אלה מרוחקים יותר מכל המקורות שנצפו עד כה. הרגישות של H.E.S.S. הטלסקופ אפשר לחקור אותם. מסתבר שעוצמת EBL אינה חזקה מספיק בכדי להאדים את האור בקוואר; הספקטרום כחול מדי, ומכיל יותר מדי קרני גאמה באנרגיה גבוהה יותר.

H.E.S.S. נתונים אפשרו למדענים להפיק את העוצמה המרבית של האור המפוזר. זה קרוב לגבול התחתון הנובע מסכום האור של גלקסיות בודדות הנראות בטלסקופ אופטי. זה עונה על שאלה שתמהה את האסטרונומים במשך שנים: האם אור מפוזר שנוצר מעל לכל על ידי הקרינה מהכוכבים הראשונים? ה- H.E.S.S. נראה כי התוצאות מבטלות אפשרות זו. יש גם מעט מקום לתרומות ממקורות אחרים, כמו גלקסיות רגילות. התבוננות מקרוב יותר במרחב הבין-גלקטי מעניק נקודות מבט חדשות לחקר קרני הגמא מחוץ לגלקסיה שלנו.

המקור המקורי: אגודת מקס פלאנק

Pin
Send
Share
Send