우주의 배경 조명 측정

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Extragalactic Background Light 방출 및 흡수에 대한 작가의 인상. 클릭하면 확대
우주는 모든 별과 은하에서 나오는 산란광으로 가득 차 있습니다. 이 우주 안개는 실제로는 탐지하기 어려운 훨씬 더 밝은 물체가 있기 때문에 감지하기가 어렵습니다. 도시의 불빛이 밤에 별을 가리는 방식처럼 이 방사선을 측정하는 한 가지 방법은 매우 밝고 먼 퀘이사의 방사선을 사용하는 것입니다. 퀘이사로부터의 고 에너지 방사선은이 배경 방사선을 통과 할 때 에너지를 잃어 버리고이를 측정 할 수 있습니다.

우주 전체에 우주의 배경 조명이 반짝입니다. 별, 은하 – 모든 종류의 근원-이 그것에 기여한다. 실제로 빛은 그들의 남은 것입니다. 천체 물리학 자들은이 빛이 다른 사람들이 생각한 것만 큼 강하지 않다는 것을 발견했습니다. 연구원들은 두 개의 먼 퀘이사를“프로브”로 사용했으며 H.E.S.S.S.를 사용하여 감마 스펙트럼을 기록했습니다. 나미비아의 망원경. 이 스펙트럼은 약간 붉어진 것으로 판명되었습니다. 배경 조명은 퀘이사의 복사를 가볍게 난독 화하는 것처럼 보였습니다. 이러한 관측은 배경 조명에 빛을 비추는 것이 아니라 은하의 탄생과 발달만큼 큰 주제에 관한 것이다 (Nature, 2006 년 4 월 20 일).

별, 은하, 퀘이사 및 기타 여러 물체가 우주의 방사선 안개에 기여합니다. 그것은 은하 간 공간 전체에 스며 들어있다. 이 모든 물체가 방출하는 것은 "남은"빛입니다. EBL (Extragalactic background light) – 최초의 별이 생성 된 시점부터 현재까지 놀라운 수준의 활동을 커버합니다. 과학자들은이 방출을 측정하기 위해 오랫동안 노력해 왔습니다. 그러나 지구 대기, 태양계, 은하수는 약한 EBL을 관찰하는 데 방해가되는 방사선을 방출하기 때문에 직접적으로 그렇게하는 것은 쉽지 않으며 매우 부정확합니다.

이 문제를 해결하는 한 가지 방법은 퀘이사를 관찰하는 것입니다. 중앙에 거대한 블랙홀이있는 우주 에너지 공장입니다. 이“중력 트랩”은 주위의 가스를 삼켜 플라즈마로 일부를 뱉어 거의 빛의 속도로 가속합니다. 양성자, 전자 및 전자기파로 묶인 방사선입니다. 종종 그것은 은하계보다 수백 배 더 넓을 수 있습니다. 만약이“쿼사 스프레이”가 지구 방향으로 향한다면, 방사선은 상당히 강하게 보일 수 있습니다 – 천문학 자들은 이것을“거대한”이라고 부릅니다.

H.E.S.S. 연구원들은 모두 끔찍한 것으로 관찰되었습니다. 그것들을 프로브로 사용하는 방법? 그들은 매우 활기찬 감마 빛 입자를 보내어 EBL 광자를 쳤을 때 지구로가는 길에서 힘을 잃습니다. 이것은 태양이 황혼의 수평선에 가까워지고 지구 대기가 적색보다 청색의 더 많은 부분을 분산시키는 것처럼 원래의 거친 감마 스펙트럼을 붉게 만듭니다. 대기가 두꺼울수록 태양이 붉어집니다. 붉어짐은 매체의 두께에 따라 다릅니다. 이 사실은 EBL의 구성을 조사하는 열쇠입니다.

하이델베르크에있는 Max Planck Nuclear Physics Institute의 Luigi Costamante는“주된 문제는 퀘이사의 에너지 분포가 여러 가지 형태를 취할 수 있다는 것입니다. 지금까지 우리는 관측 된 스펙트럼이 진정으로 강한 적색을 띠었기 때문에 적색으로 보이는지 또는 처음부터 그렇게했는지 말할 수 없었습니다.”

이 문제는 H2356-309와 1ES 1101-232의 두 가지 퀘이사의 감마 스펙트럼 덕분에 해결되었습니다. 이 물체들은 지금까지 관찰 된 어떤 근원보다 먼 거리에 있습니다. H.E.S.S.의 감도 망원경으로 조사 할 수있었습니다. EBL의 강도는 퀘이사 빛을 붉힐만큼 강하지 않은 것으로 밝혀졌습니다. 스펙트럼이 너무 파란색이고 너무 많은 고 에너지 감마선을 포함합니다.

H.E.S.S. 데이터를 통해 과학자들은 확산 된 빛의 최대 강도를 도출 할 수있었습니다. 광학 망원경에서 보이는 단일 은하의 빛의 합으로 인해 가장 낮은 한계에 가깝습니다. 그것은 천문학 자들을 수년간 당황하게 만든 질문에 대한 답입니다. 첫 번째 별의 방사선에 의해 무엇보다도 확산 광이 생성됩니까? H.E.S.S. 결과는이 가능성을 제거하는 것으로 보인다. 또한 정상적인 은하와 같은 다른 출처의 기여의 여지가 거의 없습니다. 은하계 공간을 더 자세히 살펴보면 우리 은하 밖에서 감마선 조사에 대한 새로운 시각을 얻을 수 있습니다.

원본 출처 : Max Planck Society

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