Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики – The Universe Times | 19.04.2019

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Обсерватория "Ферми" исследует свет, аккумулированный за всю историю существования вселенной

Обсерватория “Ферми” исследует свет, аккумулированный за всю историю существования вселенной

Ученые, используя данные космического гамма-телескопа “Ферми”, умудрились изучить весь звёздный свет, который был аккумулирован за более чем 90 процентов существования истории Вселенной. Анализ, который описывает гамма-излучение далёких галактик, оценивает скорость образования звёзд и даёт ориентир для будущих миссий, которые должны исследовать всё ещё для нас непонятные ранние дни звёздной эволюции.

“Звёзды создают большую часть света, который мы видим. Вместе с этим они синтезируют большинство тяжёлых элементов вселенной, таких как кремний и железо. Понимание того, что представляет собой космическое пространство, в котором мы живём, во многом зависит от понимания того, как развивались звёзды”, – ведущий учёный Марко Аджелло, астрофизик из Университета Клемсона в Южной Каролине.

В ноябре 2018 года был опубликован документ, описывающий новое исследование звёздного света. Он был опубликован 30 числа в очередном выпуске журнала Science и теперь доступен в интернете.

Одной из главных целей миссии “Ферми”, которая в этом году отметила свое 10-летие работы на орбите, была оценка экстрагалактического фона (EBL) – космического тумана, состоящего из ультрафиолетового, видимого и инфракрасного света звёзд, образованного в течение всей истории вселенной. Поскольку звёздный свет продолжает путешествовать по космическому пространству ещё даже после того, как его источник погиб, измерение EBL позволяет астрономам изучать звездообразование и эволюцию отдельно от самих звёзд.

”Это – независимое подтверждение предыдущих измерений скорости звездообразования. В астрономии, когда два абсолютно независимых метода дают один и тот же результат, обычно означает, что мы делаем всё правильно. В данном случае мы измеряем процессы звездообразования, не глядя на звёзды вообще, а наблюдая гамма-лучи, которые путешествовали по космосу”, – Дэвид Томпсон, заместитель главного учёного проекта “Ферми” в Центре космических полетов НАСА.

Гамма-лучи являются самой энергетически сильной формой света. Они настолько активны, что их взаимодействие со звёздным светом имеет необычные последствия.

”Когда накладываются правильные частоты света, они могут превращаться в материю, как гласит знаменитое уравнение Альберта Эйнштейна E=mc2″, – соавтор работы Альберто Домингес, астрофизик Мадридского университета.

Столкновение между высокоэнергетическим гамма-лучом и инфракрасным светом, например, превращает энергию в пару частиц – электрон и его аналог в антиматерии, позитрон. Тот же процесс происходит, когда гамма-лучи средних энергий взаимодействуют с видимым светом, а гамма-лучи низкой энергии взаимодействуют с ультрафиолетовым светом. Способность Ферми обнаруживать гамма-лучи в широком диапазоне энергий делает его уникальным для отображения спектра EBL. Очень много таких взаимодействий происходит на больших космических расстояниях, то есть, чем дальше назад во времени учёные смотрят, тем более очевидным становится влияние на источники гамма-излучения, что позволяет очень подробно исследовать популяцию звёзд во вселенной.

Ученые во главе с Вайдехи Палия, докторантом в группе Марко Аджелло, исследовали гамма-сигналы от 739 блазаров — галактик с очень активными чёрными дырами в их центрах. Эти данные собирались в течение девяти лет с помощью специального телескопа “Ферми” под названием LAT,способного изучать единовременно большую площадь неба. Это измерение в пять раз увеличило количество базаров, которые ранее исследовались “Ферми” в 2012 году и включает в себя новые расчеты того, как EBL изменяется с течением времени, выявляя пик звездообразования около 10 миллиардов лет назад.

Блазары

Показано расположение 739 блазаров в виде зеленых точек, изученных обсерваторией “Ферми” для исследования экстрагалактического фона. Синий фон – изображение неба, полученное после четырехлетнего изучения гамма-лучей с энергиями более 10 миллиардов ГэВ. Галактика Млечный путь представлена красным цветом видом сбоку. Источник: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

Новое измерение EBL также является важным подтверждением предыдущих оценок звездообразования, полученных с помощью миссий, которые анализируют многие отдельные источники в галактиках, ранее исследованных в рамках обзоров глубокого космоса. К таким обзорам можно отнести исследования телескопа “Хаббл”. Однако эти типы исследований часто пропускают более слабые звёзды и галактики и не могут объяснить звездообразование, которое происходит в межгалактическом пространстве. Эти недостающие вопросы должны быть оценены в ходе анализа каждого отдельного обзора.

В отличие от всего этого, EBL включает в себя звёздный свет сразу от всех источников, поэтому у такой работы нет описанных выше проблем. Поэтому результат “Ферми” даёт независимое подтверждение того, что измерения с использованием галактик в обзорах глубокого космоса должным образом учитывают их поведение. Эти результаты также помогут лучше понять цель будущих исследовательских миссий, таких, как миссия космического телескопа имени Джеймса Уэбба (“Уэбб”).

“Одна из главных целей “Уэбба” – понять то, что произошло в первый миллиард лет после большого взрыва. Наша работа налагает новые ограничения на количество звёздного света, которое мы ожидать увидеть в те первые миллиарды лет. Для нас это в значительной степени неизведанная эпоха жизни вселенной. Эта работа обеспечивает ориентир для будущих исследований”, – соавтор работы Кари Хелгасон, астрофизик Исландского университета.

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google