Kuna esimesed tähed hakkasid esmakordselt vilkuma umbes 100 miljonit aastat pärast Suurt Pauku, on meie universum tootnud umbes ühe triljoni triljoni tähe, millest igaüks pumpab tähevalguse kosmosesse. See on mõtlemapanev energiakogus, kuid Fermi suure kosmoseteleskoobi koostöö teadlastele esitas see väljakutse. Hannah Devlin ajakirjas The Guardian teatab, et astronoomid ja astrofüüsikud võtsid monumentaalse ülesande arvutada välja, kui palju tähevalgust on kiirgatud pärast universumi algust 13, 7 miljardit aastat tagasi.
Niisiis, kui palju tähevalgust seal on? Ajakirjas Science ilmunud artikli kohaselt on meie universumis toodetud 4 × 10 ^ 84 footoni väärtuses tähevalgust ehk 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 footonit.
Selle hämmastavalt hiiglasliku arvu saamiseks analüüsis meeskond aastakümneid väärtuslikke andmeid NASA projekti Fermi Gamma-ray kosmoseteleskoobist, mis kogub tähti tähtede moodustumise kohta. Töörühm vaatas konkreetselt andmeid universumist läbiimbunud ekstragalaktilise taustavalguse (EBL) kosmilise udu kohta, kus 90 protsenti tähtedest kiirgavast ultraviolett-, infrapuna- ja nähtavast kiirgusest satub. Meeskond uuris 739 bleiserit, seda tüüpi galaktikat, mille keskel on supermassiivne must auk, mis laseb gammakiirgusfotode voogu otse Maa poole peaaegu valguse kiirusel. Objektid on nii eredad, Maalt võib näha isegi äärmiselt kaugeid rõivaid. Need läikivate galaktikate footonid põrkuvad EBL-iga, mis neelab osa footonitest, jättes jäljendi, mida teadlased saavad uurida.
2–11, 6 miljardi aasta vanuste rõngaste vaatamine võimaldas teadlastel kasutada Fermi teleskoobi tundlikke instrumente nende valguse analüüsimiseks, mõõtes, kui palju kiirgust see kaotas, liikudes läbi EBL-i. See võimaldas neil luua täpse mõõtme EBL tiheduse või paksuse kohta aja jooksul, luues sisuliselt universumi tähevalguse ajaloo, kuna sügavas ruumis on vahemaa ja aeg peaaegu sama asi.
"Kasutades meist erineval kaugusel asuvaid pimendusrõngaid, mõõtsime kogu tähevalgust erinevatel ajaperioodidel, " ütleb Clemsoni ülikooli kaasautor Vaidehi Paliya pressiteates. „Mõõtsime iga ajajärgu kogu tähevalgust - miljard aastat tagasi, kaks miljardit aastat, kuus miljardit aastat tagasi jne -, kuni tähtede moodustamiseni. See võimaldas meil rekonstrueerida EBL-i ja määrata universumi tähtede moodustumise ajalugu tõhusamal viisil, kui seni oli saavutatud. ”
Teadlased on varem proovinud mõõta EBL-i, kuid ei suutnud Maa lähedal paiknenud tolmust ja tähevalgust mööda pääseda, muutes EBL-i kohta andmete kogumise peaaegu võimatuks. Fermi teleskoop aga võimaldas meeskonnal lõpuks seda häiret gammakiirte vaadates minimeerida. Nende kogutud andmed on kooskõlas varasemate hinnangutega EBL tiheduse kohta.
Uuring näitab, et tähtede moodustumise haripunkt universumis leidis aset umbes 11 miljardit aastat tagasi. Aja jooksul on see drastiliselt aeglustunud, kuid tähed moodustavad endiselt, ainuüksi Linnuteel süttib umbes seitse uut tähte.
Uuring polnud ka pelgalt nullklahvi purustamiseks vajalik harjutus. Ryan F. Mandelbaum, Gizmodo, teatas, et mõõtmine annab teadlasele ülempiiri umbes 12 miljardit aastat tagasi ujuvate galaktikate arvule, mis oli perioodil, mil tume aine, vesinik ja heelium ühinesid tähtedeks ja tavaliseks aineks. . Samuti on võimalik, et EBL mõõtmine võib aidata välja töötada uusi viise tundmatute osakeste tüüpide otsimiseks.
Clemsoni astrofüüsik ja juhtiv autor Marco Ajello ütleb väljaandes, et uuring on ka hea samm universumi esimeste päevade mõistmise poole.
"Meie universumi ajaloo esimesed miljard aastat on väga huvitav ajajärk, mida praegused satelliidid pole veel uurinud, " ütleb ta. „Meie mõõtmine võimaldab meil selle sees piiluda. Võib-olla leiame ühel päeval võimaluse vaadata tagasi kogu paugu tagasi. See on meie lõppeesmärk. ”
