היקום, מספרים לנו רוב הקוסמולוגים, התחיל במפץ. כמה אור ייצר היקום מאז שנולד, לפני 13.8 מיליארד שנה?
נראה תשובה קשה במבט ראשון. עם זאת בחלל, אנו יכולים לאתר אותם. כל חלקיק אור שמוקרן אי פעם על ידי גלקסיות וכוכבים עדיין נע, וזו הסיבה שאנחנו יכולים להציץ כל כך הרבה אחורה בזמן עם הטלסקופים שלנו.
מאמר חדש בספר כתב עת אסטרופיסי בוחן את אופיו של אור רקע אקסטרגלקטי זה, או EBL. מדידת ה- EBL, קובעת הצוות, "היא בסיסית לקוסמולוגיה כמו מדידת קרינת החום שנשארה מהמפץ הגדול (הרקע המיקרוגל הקוסמי) באורך גל רדיו."
מסתבר שכמה חלליות של נאס"א עזרו לנו להבין את התשובה. הם הציצו ביקום בכל אורך גל אור, החל מגלי רדיו ארוכים לקרני גאמה קצרות ומלאות אנרגיה. בעוד שעבודתם אינה חוזרת למקומו של היקום, היא נותנת מדידות טובות בחמש מיליארד השנים האחרונות בערך. (בערך בגילה של מערכת השמש, במקרה).
קשה לראות את אור הרקע הקלוש הזה כנגד הזוהר העוצמתי של כוכבים וגלקסיות כיום, קשה ככל שיהיה לראות את שביל החלב ממרכז מנהטן, אמרו האסטרונומים.
הפיתרון כולל קרני גמא ובלזארים, שהם חורים שחורים ענקיים בלב הגלקסיה המייצרים מטוסי חומר המפנים לכיוון כדור הארץ. ממש כמו פנס.
הבלייזרים האלה פולטים קרני גאמה, אך לא כולם מגיעים לכדור הארץ. יש, אמרו אסטרונומים, "מכים פוטון EBL חסר אונים לאורך הדרך."
כאשר זה קורה, קרני הגמא והפוטון כל אחד מהם חולצים ומייצרים אלקטרון טעון שלילי ופוזיטרון טעון באופן חיובי.
מעניין יותר, בלייזרים מייצרים קרני גאמה באנרגיות שונות במקצת, אשר בתורם נעצרים על ידי פוטוני EBL באנרגיות שונות עצמן.
לכן, על ידי הבנת כמה קרני גאמא עם אנרגיות שונות נעצרות על ידי הפוטונים, אנו יכולים לראות כמה פוטוני EBL נמצאים ביננו לבין הבלאזרות הרחוקות.
מדענים הודיעו כעת שהם יכולים לראות כיצד ה- EBL השתנה עם הזמן. ההצצה בהמשך היקום, כמו שאמרנו קודם, משמשת כמעין מכונת זמן. אז ככל שאנו רואים את קרני הגמא מתחלפות, כך אנו יכולים למפות טוב יותר את השינויים ב- EBL בתקופות קודמות.
כדי לקבל טכני, כך עשו זאת האסטרונומים:
- השווה בין ממצאי קרני הגמא של טלסקופ החלל-קרני פרמי לעוצמת קרני הרנטגן שנמדדו על ידי מספר מצפי רנטגן, כולל מצפה הרנטגן של צ'נדרה, משימת פרץ גמא-ריי סוויפט, רוסי X- סייר תזמון ריי, ו- XMM / ניוטון. זה מאפשר לאסטרונומים להבין מה היו בהירותם של הבלוזרים באנרגיות שונות.
- השוואת המדידות לאלו שנלקחו על ידי טלסקופים מיוחדים על האדמה שיכולות להסתכל על "שטף קרני הגמא" שהאדמה מקבלת מאותם בלייזרים. (קרני גמא מושמדות באטמוספירה שלנו ומייצרות מקלחת של חלקיקים תת-אטומיים, כמו "בום קולי", המכונה קרינת צ'רנקוב.)
המדידות שבידינו במאמר זה כמעט ככל שאפשר לראות כרגע, הוסיפו האסטרונומים.
"לפני חמישה מיליארד שנה הוא המרחק המקסימלי שאנחנו יכולים לחקור עם הטכנולוגיה הנוכחית שלנו", הצהיר המחבר הראשי של העיתון, אלברטו דומינגז.
"בטח, יש בלייזרים רחוקים יותר, אבל אנחנו לא מסוגלים לזהות אותם מכיוון שקרני הגמא האנרגיות הגבוהות שהם פולטים מועצמות מדי על ידי EBL כשהן מגיעות אלינו - כל כך נחלשות שהמכשירים שלנו לא מספיק רגישים כדי לזהות אותם . "
מקור: מרכז מחשוב AstroComputing באוניברסיטת קליפורניה
