Kesan artis mengenai pelepasan dan penyerapan Cahaya Latar Belakang Extragalactic. Klik untuk membesarkan
Alam Semesta dipenuhi dengan cahaya sinaran yang menyebar yang datang dari semua bintang dan galaksi. Kabut kosmik ini sebenarnya sukar dikesan kerana kita mempunyai objek yang jauh lebih terang yang dapat mencucinya; seperti bagaimana lampu bandar mengaburkan bintang pada waktu malam. Salah satu cara untuk mengukur sinaran ini adalah dengan menggunakan sinaran dari kuasar, yang sangat terang dan jauh. Sinaran tenaga tinggi dari quasar kehilangan tenaga ketika melewati sinaran latar ini, dan ini dapat diukur.
Di seluruh ruang, cahaya latar belakang kosmik berkilauan. Bintang, galaksi - semua jenis sumber - menyumbang kepadanya; cahaya adalah sisa mereka, sebenarnya. Sekarang, ahli astrofizik telah mengetahui bahawa cahaya ini hampir tidak sekuat yang disangka oleh orang lain. Para penyelidik menggunakan dua quasar jauh sebagai "probes", dan merekodkan spektrum gammanya menggunakan H.E.S.S. teleskop di Namibia. Spektrum ini ternyata sedikit kemerahan; cahaya latar nampaknya hanya menyamarkan cahaya kuasar. Pemerhatian ini tidak hanya menerangkan cahaya latar - tetapi juga pada topik-topik sehebat kelahiran dan perkembangan galaksi (Alam, 20 April 2006).
Bintang, galaksi, kuasar, dan banyak objek lain menyumbang kepada kabut sinaran di alam semesta. Ia meresap ke semua ruang intergalaksi; inilah cahaya "sisa" yang dipancarkan oleh semua objek ini. Cahaya latar belakang ekstragalaktik - EBL - meliputi aktiviti bintang bernilai zaman, dari saat bintang pertama diciptakan hingga sekarang. Para saintis telah lama berusaha untuk mengukur pelepasan ini. Melakukannya secara langsung tidaklah mudah, dan sangat tidak tepat, kerana atmosfera Bumi, Sistem Suria, dan Bima Sakti menghantar radiasi yang menghalangi EBL yang lemah.
Salah satu jalan keluar dari masalah ini ialah memerhatikan quasar - kilang tenaga kosmik yang mempunyai lubang hitam besar di tengahnya. "Perangkap graviti" ini menelan gas di sekitarnya dan memuntahkan sebahagiannya sebagai plasma, dipercepat hampir dengan kecepatan cahaya. Ini adalah radiasi yang terbungkus dari proton, elektron, dan gelombang elektromagnetik. Selalunya, ia dapat beratus-ratus kali lebih lebar daripada galaksi induknya. Sekiranya "semburan quasar" ini menuju ke arah Bumi, radiasi dapat terlihat cukup kuat - para astronom menyebutnya sebagai "blazar".
Dua objek yang H.E.S.S. penyelidik yang diperhatikan adalah kedua-duanya. Bagaimana menggunakannya sebagai penyiasat? Mereka menghantar zarah cahaya gamma yang sangat bertenaga, yang kehilangan kekuatan dalam perjalanan ke Bumi ketika mereka memukul foton EBL. Ini menyebabkan spektrum gamma blazar yang asli menjadi merah - seperti ketika Matahari mendekati cakrawala pada waktu senja dan atmosfera Bumi menyebarkan lebih banyak bahagian cahaya matahari yang biru daripada yang merah. Semakin tebal suasananya, semakin cerah matahari. Kemerahan bergantung pada ketebalan medium. Fakta ini adalah kunci untuk menyelidiki komposisi EBL.
Luigi Costamante dari Institut Max Planck untuk Fizik Nuklear di Heidelberg mengatakan, "masalah utama adalah pengagihan tenaga dalam kuarsa dapat mengambil banyak bentuk. Sehingga sekarang, kami tidak dapat benar-benar mengatakan sama ada spektrum yang dilihat kelihatan merah kerana ia benar-benar mengalami kemerahan yang kuat, atau jika itu dari awal. ”
Masalah ini telah diselesaikan berkat spektrum gamma dua quasar - H 2356-309 dan 1ES 1101-232. Objek-objek ini lebih jauh dari sumber yang diperhatikan sehingga sekarang. Kepekaan H.E.S.S. teleskop memungkinkan untuk menyiasatnya. Ternyata intensiti EBL tidak cukup kuat untuk mengurangkan cahaya quasar; spektrum terlalu biru, dan mengandungi terlalu banyak sinar gamma tenaga tinggi.
H.E.S.S. data telah membolehkan para saintis memperoleh intensiti maksimum cahaya yang tersebar. Ia mendekati had terendah yang terhasil dari jumlah cahaya galaksi tunggal yang dapat dilihat dalam teleskop optik. Itu menjawab soalan yang telah membingungkan para astronom selama bertahun-tahun: adakah cahaya meresap diciptakan di atas semua oleh sinaran dari bintang-bintang pertama? The H.E.S.S. hasil nampaknya menghilangkan kemungkinan ini. Terdapat sedikit ruang untuk sumbangan dari sumber lain, seperti galaksi biasa. Melihat lebih dekat ruang intergalaksi memberi perspektif baru untuk menyiasat sinar gamma di luar galaksi kita sendiri.
Sumber Asal: Max Planck Society
