Impresión artística del fondo extragaláctico Emisión y absorción de luz. Click para agrandar
El universo está lleno de un resplandor difuso de radiación proveniente de todas las estrellas y galaxias. Esta niebla cósmica es realmente difícil de detectar porque tenemos objetos mucho más brillantes cerca que pueden eliminarla; como las luces de la ciudad oscurecen las estrellas por la noche. Una forma de medir esta radiación es usar la radiación de los quásares, que son extremadamente brillantes y distantes. La radiación de alta energía de los quásares pierde energía a medida que pasa a través de esta radiación de fondo, y esto se puede medir.
En todo el espacio, una luz de fondo cósmica brilla. Las estrellas, las galaxias, todo tipo de fuentes, contribuyen a ello; la luz son sus restos, de hecho. Ahora, los astrofísicos han descubierto que esta luz no es tan intensa como nadie había imaginado. Los investigadores utilizaron dos quásares distantes como "sondas" y registraron sus espectros gamma utilizando el H.E.S.S. telescopios en Namibia. Estos espectros resultaron estar un poco enrojecidos; la luz de fondo parecía ofuscar ligeramente la radiación de los cuásares. Estas observaciones no solo arrojan luz sobre la luz de fondo, sino también sobre temas tan geniales como el nacimiento y el desarrollo de las galaxias (Nature, 20 de abril de 2006).
Las estrellas, galaxias, cuásares y muchos otros objetos contribuyen a la niebla de radiación en el universo. Permea todo el espacio intergaláctico; es la luz "sobrante" que emiten todos estos objetos. La luz de fondo extragaláctica - EBL - cubre épocas de actividad estelar, desde el momento en que se crearon las primeras estrellas hasta el presente. Los científicos han intentado durante mucho tiempo medir esta emisión. Sin embargo, hacer eso directamente no es fácil y extremadamente inexacto, porque la atmósfera de la Tierra, el Sistema Solar y la Vía Láctea envían radiación que se interpone en el camino de observar EBL débil.
Una forma de salir de este problema es observar los cuásares, las fábricas de energía cósmica que tienen un enorme agujero negro en el medio. Estas "trampas de gravedad" tragan gas a su alrededor y lo escupen como plasma, acelerando casi a la velocidad de la luz. Es radiación agrupada de protones, electrones y ondas electromagnéticas. A menudo, puede ser cientos de veces más ancho que su galaxia madre. Si esta "pulverización de cuásar" se dirige en dirección a la Tierra, la radiación puede parecer bastante fuerte: los astrónomos llaman a esto un "blazar".
Los dos objetos que H.E.S.S. Los investigadores observaron que ambos son blazares. ¿Cómo usarlos como sondas? Envían partículas de luz gamma muy enérgicas, que pierden fuerza en su camino a la Tierra cuando golpean los fotones EBL. Esto hace que el espectro gamma blazar original se enrojezca, como cuando el Sol se acerca al horizonte al anochecer y la atmósfera de la Tierra dispersa más la parte azul de la luz solar que la roja. Cuanto más espesa es la atmósfera, más rojo es el sol. El enrojecimiento depende del grosor del medio. Este hecho es la clave para investigar la composición de EBL.
Luigi Costamante, del Instituto Max Planck de Física Nuclear en Heidelberg, dice que "el principal problema es que la distribución de energía en los quásares puede tomar muchas formas diferentes". Hasta ahora, no podíamos decir realmente si algún espectro observado se ve rojo porque realmente tuvo un fuerte enrojecimiento, o si fue así desde el principio ".
Este problema se ha resuelto gracias a los espectros gamma de dos cuásares: H 2356-309 y 1ES 1101-232. Estos objetos están más distantes que cualquier fuente observada hasta ahora. La sensibilidad de los H.E.S.S. telescopio hizo posible investigarlos. Resulta que la intensidad de EBL no es lo suficientemente fuerte como para enrojecer la luz del cuásar; los espectros son demasiado azules y contienen demasiados rayos gamma de mayor energía.
H.E.S.S. Los datos han permitido a los científicos obtener la máxima intensidad de la luz difusa. Está cerca del límite más bajo resultante de la suma de la luz de galaxias individuales visibles en un telescopio óptico. Eso responde a una pregunta que ha intrigado a los astrónomos durante años: ¿es la luz difusa creada sobre todo por la radiación de las primeras estrellas? El H.E.S.S. Los resultados parecen eliminar esta posibilidad. También hay poco espacio para contribuciones de otras fuentes, como las galaxias normales. Mirar más de cerca el espacio intergaláctico ofrece nuevas perspectivas para investigar los rayos gamma fuera de nuestra propia galaxia.
Fuente original: Sociedad Max Planck
