Effekter av det extragalaktiska bakgrundsbelysningen på gammasemissionen av en kvasar innan de når jorden. Klicka för att förstora
När astronomer tittar in i himlen ser de ljusa föremål, men också en diffus glöd som kommer från föremål över universum i många olika våglängder. Denna glöd kan fungera som en fossilrekord, för att hjälpa astronomer att förvränga de olika stadier som universum genomgick från början, till den aktuella dagen. Forskningsteam använder gammastrålar med mycket hög energi, genererade i de mest våldsamma föremålen i universum - kvasarer - som en sond för att förstå detta bakgrundsljus.
Ljuset som släpps ut från alla objekt i universum under hela dess historia - stjärnor, galaxer, kvasarer etc. bildar ett diffus hav av fotoner som genomsyrar intergalaktiskt rymd, kallat ”diffust extragalaktiskt bakgrundsbelysning” (EBL). Forskare har länge försökt att mäta denna fossila post av den lysande aktiviteten i universum i deras strävan att dechiffrera historien och utvecklingen av kosmos, men dess direkta bestämning från den diffusa glöd på natthimlen är mycket svår och osäker.
Gamma-strålar med mycket hög energi (VHE), cirka 100 000 000 000 gånger mer energiska än normalt ljus, erbjuder ett alternativt sätt att undersöka detta bakgrundsbelysning, och brittiska forskare från Durham University i samarbete med internationella partners använde High Energy Stereoscopic System (HESS) gamma -teleskop i Khomas högländer i Namibia för att observera flera kvasarer (de mest lysande VHE-gammastrålekällorna kända) med detta mål i åtanke. Resultaten, som publicerades i 20 april-numret av Nature, visade sig vara ganska slående.
Gamma-strålar, som produceras i de mest våldsamma föremål i universum, absorberas i sin resa från avlägsna föremål till jorden om de råkar träffa en foton av "normalt" bakgrundsbelysning. Denna ljusdimma där universumet badas är en fossilregistrering av allt ljus som släppts ut i universum under dess livstid, från de första stjärnorna och galaxernas bländning fram till nutiden. Så, genom att använda de avlägsna kvasarerna som en sond och studera effekten av fossilt ljus på energifördelningen för de initiala gammastrålarna, använde astrofysiker HESS för att få en gräns för den maximala mängden av detta "extragalaktiska bakgrundsbelysning", vilket är anmärkningsvärt lägre än vad tidigare uppskattningar antydde.
Detta resultat, publicerat i 20 april-numret av Nature, har viktiga konsekvenser för vår förståelse av galaxbildning och evolution, och utökar horisonten för gammastråleuniverset som är tydligt mer transparent för gammastrålar än tidigare trott
Kommentarer till resultaten, dr Lowry McComb från Durham University, sade: ”HESS har under de senaste åren uppnått ett antal viktiga upptäckter rörande högenergi-gammastrålningskällor i vår egen galax och har revolutionerat gammastråle-astronomi med hög energi . Dessa nya HESS-resultat illustrerar instrumentets kraft för extragalaktisk astronomi och kosmologi. Upptäckten av lägre nivåer av intergalaktiskt stjärnbelysning har den intressanta bieffekten att universum blir mer transparent för gammastrålar och att teleskopet kan titta djupare in i kosmos, vilket ökar deras räckvidd för ytterligare upptäckter! ”
Originalkälla: PPARC-nyhetsmeddelande
