A bal oldali kép az ég egy részét, a Boötes mezőnek nevezett infravörös fényt ábrázolja, míg a jobb oldali képen egy titokzatos, háttér infravörös fény látható, amelyet a NASA Spitzer űrteleszkópja rögzített az ég ugyanazon régiójában.Kredit: NASA / JPL-Caltech
Mi okozza az infravörös távcsövek által az égbolton látott titokzatos sugárzást? A válasz olyan fogalmak kombinációjában rejlik, amelyek viszonylag újok a csillagászat területén, és szintén ellentmondásosak. A galaxisokból kirúgott szélhámos csillagokat beágyazhatják a sötét anyag halókba, amelyeket elmélettel körülvett a galaxisok körül. Noha ezeket a sötét anyag halókat korábban csak közvetett módon fedezték fel gravitációs hatásaik megfigyelésével, ők is tarthatják a sugárzás titokzatos háttérvilágításának forrását.
„Az infravörös háttérvilágítás az égünkben óriási rejtélyt jelentett” - mondta Asantha Cooray, az Irvine-i Kaliforniai Egyetem, a Nature folyóiratban ma megjelent új kutatás vezető szerzője. Új bizonyítékokkal rendelkezik, hogy ez a fény a csillagokból származik, amelyek a galaxisok között elhaladnak. Egyedileg a csillagok túlságosan halványak ahhoz, hogy láthassák őket, de úgy gondoljuk, hogy látjuk a csoportos ragyogást. ”
A kollektív világítás az univerzumban áthatoló sötét anyag halók „interhalo” -jától származik, és választ adhat a nagy kérdésre, hogy a megfigyelt fénymennyiség miért haladja meg az ismert galaxisok által kibocsátott fény mennyiségét.
„A galaxisok sötét anyag halókban léteznek, amelyek sokkal nagyobbak, mint a galaxisok; amikor a galaxisok kialakulnak és összeolvadnak, a sötét anyag halogója nagyobb lesz, és a csillagok és a gáz a halo közepére süllyed ”- mondta Edward L. (Ned) Wright az UCLA-tól és a Spitzer Űrtávcsövet használó csapat tagja. keresse meg az infravörös fény forrását. „Amit azt mondjuk, hogy egy csillag ezerből nem teszi meg, inkább eloszlik, mint a sötét anyag. Nem látja nagyon jól a sötét anyagot, de azt javasoljuk, hogy valójában legyen néhány csillag - a galaxis fényes részében lévő csillagok számának csak egy tizede. Ezerből egy csillagot kivezetnek a látható galaxistól, és úgy oszlanak el, mint a sötét anyag. ”
A sötét anyag halo nem teljesen sötét - mondta Wright. "A csillagok apró része, egy tized százaléka a központi galaxisban szétszóródott a halokba, és ez okozhatja a látott fluktuációkat."
A galaxisok nagy klaszterében az űrhajósok sokkal magasabb százalékot találtak a halogén belüli fényben, akár 20% -ot is, mondta Wright.
Ebben a tanulmányban Cooray, Wright és munkatársai a Spitzer Űrtávcsövet használták az ég egy régiójának infravörös térképének elkészítéséhez a Boötes csillagképben. A fény 10 milliárd éve utazik hozzánk.
"Valószínűleg ez a halogén fény világszerte mindenütt megjelenik az égbolton, és csak másutt nem mértük" - mondta Wright, aki a NASA széles terepi infravörös felmérő (WISE) missziójának fő kutatója is.
"Ha valóban megértjük az infravörös háttér eredetét, akkor megérthetjük, hogy mikor terjedt az univerzumban az összes fény és mennyi volt az előállítása" - mondta Wright. „Az univerzumban a fény előállításának minden története erre a háttérre van kódolva. Azt mondjuk, hogy a fluktuációt a galaxisok homályos szélei okozhatják, amelyek ugyanabban az időben léteztek, amikor a legtöbb csillagot létrehozták, körülbelül 10 milliárd évvel ezelőtt.
A fény foltos mintázatként jelenik meg a Spitzer-képeken.
Az új megállapítás ellentétben áll egy nyáron kiadott tanulmánnyal. Alexander “Sasha” Kashlinsky, a NASA Goddard Űrrepülési Központja és csapata ugyanazon égfelszínt nézegette Spitzerrel, és javasolta, hogy a szokatlan mintázatnak a fény az első csillagoktól és galaxisoktól származik.
Az új tanulmányban Cooray és munkatársai az ég nagyobb részéből, a Bootes mezőnek nevezett adatokból vették át, amely 50 teljes Föld holdnak felel meg. Ezek a megfigyelések nem voltak olyan érzékenyek, mint a Kashlinsky csoport tanulmányai, ám a nagyobb lépték lehetővé tette a kutatók számára, hogy jobban elemezzék a háttér infravörös fény mintáját.
"250 órán át Spitzerrel néztük a Bootes mezőt." - mondta Daniel Stern, a NASA sugárhajtómű laboratóriumának kaliforniai Pasadena-ban. "A gyenge infravörös háttér tanulmányozása volt felmérésünk egyik fő célja, és gondosan megterveztük. a megfigyeléseket annak érdekében, hogy közvetlenül megválaszoljuk a fontos, kihívást jelentő kérdést, mi okozza a háttér világítását. ”
A csoport arra a következtetésre jutott, hogy az infravörös fény fényessége nem egyeztethető össze az első csillagok és galaxisok elméleteivel és számítógépes szimulációival. A kutatók szerint a ragyogás túl világos ahhoz, hogy az első galaxisokból származhasson, amelyekről azt gondolják, hogy nem voltak olyan nagyok vagy annyira sokak, mint a ma körülöttünk látott galaxisok. Ehelyett a tudósok egy új elméletet javasolnak a foltos fény magyarázatára, amely az „intraklaster” vagy az „intrahalo” csillagfény elméletein alapul.
A csoport szerint további kutatásokra van szükség ezeknek az eredményeknek a megerősítéséhez, hozzátéve, hogy a James Webb Űrtávcsőnek segítenie kell.
"A James Webb teleszkóp lelkes infravörös látása képessé válik a legkorábbi csillagok és galaxisok közvetlen látására, valamint a közeli galaxisok szélén fekvő kóbor csillagok megjelenésére" - mondta Eric Smith, a JWST NASA központjának programhelyettese. Washingtonban. "A rejtélyt tárgyak, amelyek a háttér infravörös fényt képezik, végre ki vannak téve."
Források: NASA, UCLA
