Vũ trụ, hầu hết các nhà vũ trụ học nói với chúng ta, bắt đầu bằng một tiếng nổ. Vũ trụ đã tạo ra bao nhiêu ánh sáng kể từ khi nó được sinh ra, 13,8 tỷ năm trước?
Có vẻ như một câu trả lời khó khăn thoạt nhìn. Trong không gian, tuy nhiên, chúng ta có thể theo dõi chúng xuống. Mỗi hạt ánh sáng từng được chiếu bởi các thiên hà và các ngôi sao vẫn đang di chuyển, đó là lý do tại sao chúng ta có thể nhìn ngược thời gian bằng kính viễn vọng.
Một bài báo mới trong Tạp chí vật lý thiên văn khám phá bản chất của ánh sáng nền ngoài vũ trụ này, hoặc EBL. Đo EBL, nhóm nghiên cứu tuyên bố, cơ sở của vũ trụ học là đo lường bức xạ nhiệt còn lại từ Big Bang (nền vi sóng vũ trụ) ở bước sóng vô tuyến.
Hóa ra một số tàu vũ trụ của NASA đã giúp chúng tôi hiểu câu trả lời. Họ nhìn vào vũ trụ theo từng bước sóng ánh sáng, từ sóng vô tuyến dài đến các tia gamma ngắn, chứa đầy năng lượng. Mặc dù công việc của họ không quay trở lại nguồn gốc của vũ trụ, nhưng nó cho phép đo tốt trong năm tỷ năm qua hoặc lâu hơn. (Về tuổi của hệ mặt trời, thật trùng hợp.)
Các nhà thiên văn học cho biết, rất khó để nhìn thấy ánh sáng nền mờ này chống lại ánh sáng mạnh mẽ của các ngôi sao và thiên hà ngày nay, cũng khó như nhìn thấy Dải Ngân hà từ trung tâm thành phố Manhattan, các nhà thiên văn học cho biết.
Giải pháp liên quan đến tia gamma và blazar, đó là những lỗ đen khổng lồ trong lòng thiên hà tạo ra các tia vật chất hướng về Trái đất. Giống như đèn pin.
Những chiếc áo khoác này phát ra tia gamma, nhưng không phải tất cả chúng đều đến Trái đất. Một số nhà thiên văn học cho biết, đã tấn công một photon EBL không may trên đường đi.
Khi điều này xảy ra, tia gamma và photon mỗi lần phóng ra và tạo ra một electron tích điện âm và positron tích điện dương.
Thú vị hơn, blazar tạo ra các tia gamma ở các năng lượng hơi khác nhau, lần lượt bị dừng lại bởi các photon EBL ở các năng lượng khác nhau.
Vì vậy, bằng cách tìm ra có bao nhiêu tia gamma với các năng lượng khác nhau bị chặn bởi các photon, chúng ta có thể thấy có bao nhiêu photon EBL nằm giữa chúng ta và các blazar ở xa.
Các nhà khoa học vừa công bố họ có thể thấy EBL thay đổi như thế nào theo thời gian. Nhìn xa hơn trở lại trong vũ trụ, như chúng ta đã nói trước đó, phục vụ như một cỗ máy thời gian. Vì vậy, càng quay lại, chúng ta càng thấy các tia gamma tắt dần, chúng ta càng có thể vạch ra những thay đổi EBL tốt hơn trong các thời đại trước đó.
Để có được kỹ thuật, đây là cách các nhà thiên văn học đã làm nó:
- So sánh kết quả phát hiện tia gamma của Kính thiên văn vũ trụ tia gamma Fermi với cường độ tia X được đo bởi một số đài quan sát tia X, bao gồm Đài quan sát Chandra X-Ray, Sứ mệnh Burma-Ray Burst, Rossi X- thám hiểm thời gian tia và XMM / Newton. Điều này cho phép các nhà thiên văn học tìm ra độ sáng của blazar ở các năng lượng khác nhau.
- So sánh các phép đo đó với các phép đo được thực hiện bằng các telscopes đặc biệt trên mặt đất có thể nhìn vào thông lượng tia gamma thực tế của Trái đất nhận được từ các blazar đó. (Tia gamma bị tiêu diệt trong bầu khí quyển của chúng ta và tạo ra một cơn mưa các hạt hạ nguyên tử, giống như một vụ nổ âm thanh của Hồi giáo, được gọi là bức xạ Cherenkov.)
Các phép đo mà chúng ta có trong bài báo này đã lùi xa như chúng ta có thể thấy ngay bây giờ, các nhà thiên văn học nói thêm.
Năm tỷ năm trước là khoảng cách tối đa mà chúng ta có thể thăm dò với công nghệ hiện tại của chúng tôi, ông đã tuyên bố tác giả chính của tờ giấy, ông Alberto Martinsuez.
Chắc chắn, có những đốm sáng ở xa hơn, nhưng chúng tôi không thể phát hiện ra chúng vì các tia gamma năng lượng cao mà chúng phát ra bị suy giảm quá nhiều khi chúng phát ra cho chúng tôi. .
Nguồn: Trung tâm AstroComputing hiệu suất cao của Đại học California
