Od doby, kdy první hvězdy začaly blikat asi 100 miliónů let po Velkém třesku, náš vesmír vytvořil zhruba jeden bilion bilionů hvězd, z nichž každá čerpala hvězdné světlo do vesmíru. To je ohromující množství energie, ale pro vědce ve spolupráci s Fermi Large Area Telescope Collaboration to představovalo výzvu. Hannah Devlin v The Guardian uvádí, že astronomové a astrofyzici převzali monumentální úkol spočítat, kolik hvězdného světla bylo vypuštěno od začátku vesmíru před 13, 7 miliardami let.
Kolik hvězd je tam? Podle článku v časopise Science byly v našem vesmíru vyrobeny 4 × 10 ^ 84 fotonů v hodnotě hvězdného světla, neboli 4 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 fotonů.
Abychom se dostali k tomuto úžasně ginormnímu číslu, tým analyzoval data z desetiletí v hodnotě dat z kosmického dalekohledu Fermi Gamma, projektu NASA, který shromažďuje data o formování hvězd. Tým se konkrétně díval na data z extragalaktického pozadí světla (EBL), kosmické mlhy pronikající do vesmíru, kde končí 90 procent ultrafialového, infračerveného a viditelného záření emitovaného hvězdami. Tým prozkoumal 739 sklenic, typ galaxie se supermasivní černou dírou ve středu, která vystřelila proudy gama paprsků přímo na Zemi téměř rychlostí světla. Objekty jsou tak jasné, že ze Země je vidět i extrémně vzdálené bary. Tyto fotony z lesklých galaxií se srazí s EBL, který absorbuje některé z fotonů a zanechává otisk, který mohou vědci studovat.
Když se podíváme na blazary ve věku od 2 milionů do 11, 6 miliard let, umožnilo vědcům použít citlivé nástroje na Fermiho dalekohledu k analýze jejich světla a změřit, kolik záření ztratilo při pohybu EBL. To jim umožní vytvořit přesnou míru hustoty nebo tloušťky EBL v průběhu času, což v podstatě vytváří historii hvězdného světla ve vesmíru, protože v hlubokém vesmíru jsou vzdálenost a čas téměř totéž.
"Použitím blazarů v různých vzdálenostech od nás jsme změřili celkový hvězdný svit v různých časových obdobích, " říká v tiskové zprávě spoluautor Vaidehi Paliya z Clemson University. "Měřili jsme celkové hvězdné světlo každé epochy - před miliardou, před dvěma miliardami, před šesti miliardami atd. - až do doby, kdy byly hvězdy poprvé vytvořeny." To nám umožnilo rekonstruovat EBL a zjistit historii vzniku hvězd ve vesmíru efektivněji, než tomu bylo dříve. “
Vědci se pokusili změřit EBL v minulosti, ale nebyli schopni se dostat kolem lokalizovaného prachu a hvězdného světla blízko Země, takže je téměř nemožné shromažďovat dobré údaje o EBL. Fermiho dalekohled však nakonec umožnil týmu minimalizovat toto rušení pohledem na gama paprsky. Shromážděná data jsou v souladu s předchozími odhady hustoty EBL.
Studie ukazuje, že vrchol tvorby hvězd ve vesmíru nastal asi před 11 miliardami let. Postupem času se drasticky zpomalilo, ale hvězdy se stále formují, v Mléčné dráze se každý rok rozsvítí asi sedm nových hvězd.
Studie nebyla pouhým cvičením při rozbití nulového klíče. Ryan F. Mandelbaum v Gizmodu uvádí, že toto měření dává vědci horní hranici počtu galaxií, které se vznášely před asi 12 miliardami let během epochy reionizace, období, kdy se temná hmota, vodík a helium poprvé sloučily do hvězd a obyčejné hmoty. . Je také možné, že měření EBL by mohlo pomoci vyvinout nové způsoby, jak hledat neznámé typy částic.
Clemsonský astrofyzik a hlavní autor Marco Ajello ve svém vydání uvádí, že studie je také dobrým krokem k pochopení nejranějších dnů vesmíru.
"Prvních miliard let historie našeho vesmíru je velmi zajímavá epocha, která dosud nebyla prozkoumána současnými satelity, " říká. "Naše měření nám umožňuje nahlédnout dovnitř." Možná jednoho dne najdeme způsob, jak se podívat až zpět k velkému třesku. To je náš konečný cíl. “
