Astronomer räknar alla fotoner i universum. Spoiler Alert: 4.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 fotoner

Pin
Send
Share
Send

Föreställ dig själv i en båt vid ett stort hav, vattnet sträcker sig till den avlägsna horisonten, med de svagaste antydningarna om land precis utanför det. När kyla greppar dig på din tidiga klocka, fångar du ur ett ögonhörn en fyr, svagt flimrande genom dimman.

Och - ja - där! En annan fyr, närmare, dess ljus är lite starkare. När du skannar i horisonten visar fler fyrar farorna i den avlägsna kusten.

Du känner till denna kustlinje och återvänder till samma hamn år efter år. Du vet att fyrarna är alla samma ljusstyrka, tillverkade av samma tillverkning och hålls i gott skick genom åren.

Och så för att passera tiden spelar du ett litet spel. Genom att konsultera dina diagram vet du avståndet till varje fyr och hur långt deras ljus har rest för att nå dina saltstänkta ögon. Men deras ljusa, ljusa och bländande på en klar kväll dimmas och skuggas av den ihållande dimman. Du vet hur ljusa deborde att vara, och du kan jämföra den ljusstyrkan med vad du ser, kikar genom skikten och dimman i lager för att uppskatta hur mycket dimma som kramar kustlinjen.

Det är inte som du har gjort något bättre att göra.

Detta är exakt proceduren som astronomer nyligen använde för att mäta den totala mängden stjärnljus i universum - minus, naturligtvis, dimman och fyrarna och salta sjömän.

Våra kosmiska fyrar är de aktiva galaxerna, de mest kraftfulla motorerna i universumet, där materien som flyter in i gigantiska svarta hål komprimerar och värms upp och antänds i en stråla av strålning innan de sväljes av händels horisonten. I deras dödsfall släpper dessa virvlande, kaotiska klumpar av gas mer energi än miljoner galaxer och kan pumpa sitt ljus i hela universum.

När de antänds i det unga kosmos, framträder de för oss som fyrar, glimmande men avlägsna.

Mellan dessa fyrar och våra teleskop är alltgrejeri universum. De flesta av universum är tomma tomrum, men att fylla dessa tomrum är det ackumulerade ljuset från alla generationer av stjärnor som har levt och dött sedan dessa avlägsna epokar, som belyser kosmos i en svag och tunn dimma av fotoner.

Strålningen från de avlägsna aktiva galaxerna är extremt hög energi - ingen överraskning med tanke på deras mäktiga natur. Och när det högenergi-ljuset blåser genom universum möter det den tunna dimman. Chansinteraktion genom slumpmässig interaktion, slumpmässig kollision vid slumpmässig kollision, den högenergiska strålningen tappar energi och sprids.

Genom att undersöka ljuset från över 700 aktiva galaxer kunde teamet av astronomer uppskatta allt stjärnljus som produceras genom hela universum och under hela den kosmiska tiden, precis efter tiden för de första stjärnorna bara 500 miljoner år efter big bang till nära dagens. Det grova antalet? 4 × 10 ^ 84 fotoner, vilket är ... mycket.

Denna uppskattning överensstämmer med andra beräkningar av detta så kallade extra-galaktiska bakgrundsbelysning, men begravd i denna senaste observation och andra är ett oroande fynd: vårt universum dör.

Genom att jämföra ljuset från olika aktiva galaxer placerade på olika avstånd från oss, kunde astronomerna inte bara beräkna den totala mängden stjärnljus som någonsin producerats, utan också spåra ebbs och flöden från det stjärnljuset genom miljarder år av kosmisk historia.

Och den fruktansvärda nyheten är att lamporna tänds, en efter en. Så gott som vi kan säga, över en mängd olika observationer och uppskattningar, är att vårt universum toppade sig i stjärnbildningen för mer än 9 miljarder år sedan, då kosmos var bara en fjärdedel av sin nuvarande ålder.

Den exakta orsaken undviker oss fortfarande. Helt säkert har vårt expanderande universum något att göra med - galaxer tar sig längre bort från varandra i genomsnitt, vilket resulterar i färre sammanslagningar och färre tillförsel av färskt material som flyter in i galaxer, där de kan kämpa den gasen till nya stjärnor. Men varför var toppen i det ögonblicket, så länge sedan? Varför minskade stjärnbildningen så snabbt? Eller kanske, varför har stjärnor kvarstå så länge, trots att deras en gång stora imperium kollapsade?

Svåra frågor utan enkla svar. För närvarande är vi åtminstone fortfarande i dimman.

Läs mer: "En gammastrålningsbestämning av universumets stjärnbildande historia"

Pin
Send
Share
Send