이 도표는 Fermi Gamma-Ray Telescope의 새로운 것에 사용 된 150 개의 blazars (녹색 점)의 위치를 보여줍니다. 크레딧 : NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration
존재했던 모든 별에 의해 생성 된 모든 빛은 여전히 거기에 있지만, 그것을보고 정확하게 측정하는 것은 극히 어렵습니다. 이제 NASA의 Fermi Gamma-ray 우주 망원경의 데이터를 사용하는 천문학 자들은 먼 기괴한 물체를보고 지금까지 빛나는 모든 별의 배경 조명을 측정 할 수있었습니다. 이로 인해 우주 전체에서 가장 정확한 별빛 측정이 가능해졌으며, 그 결과 이제까지 빛나는 별의 총 수를 제한 할 수 있습니다.
Kavli Institute의 수석 과학자 인 마르코 아젤로 (Marco Ajello)는“별에서 나오는 광학 및 자외선은 별이 빛을 멈춘 후에도 계속해서 우주를 여행하고있다. 캘리포니아 스탠포드 대학의 입자 천체 물리학과 우주론 및 버클리 캘리포니아 대학의 우주 과학 연구소
그들의 결과는 또한 천억 입방 광년 당 약 1.4 개의 별들의 우주에서 항성 밀도를 제공하는데, 이는 우주에서 별들 사이의 평균 거리가 약 4,150 광년임을 의미합니다.
우주에서 별빛의 총합을 외삽 배경 조명 (extragalactic background light, EBL)이라고하며, Ajello와 그의 팀은 우주에서 가장 활기찬 현상 중 하나 인 150 개의 블라 자에서 나온 감마선을 연구하여 EBL을 조사했습니다. 그들은 극도로 활기찬 블랙홀에 의해 구동되는 은하입니다. 그들은 30 억 전자 볼트 (GeV)보다 큰 에너지, 또는 가시광 에너지의 10 억 배 이상의 에너지를 가지고 있습니다.
천문학 자들은 100 억 전자 볼트 (GeV) 이상의 에너지를 가진 감마선에 대한 4 년간의 Fermi 데이터를 사용했으며, Fert Large Area Telescope (LAT) 기기는이 에너지 범위에서 500 개 이상의 소스를 최초로 감지했습니다.
감마선의 경우 EBL은 일종의 우주 안개로 작용하지만 페르미는 우주 역사상 세 가지 다른 시대에서 자외선과 가시 광선으로 생성 된 기이 한 스펙트럼에서 감마선 흡수량을 측정했습니다.
페르미는 우주 역사상 세 가지 다른 시대에서 자외선과 가시 광선에 의해 생성 된 기괴한 스펙트럼에서 감마선 흡수량을 측정했다. (크레딧 : NASA의 고다드 우주 비행 센터)
팀원은“현재까지 천 개가 넘는 탐지 물이 페르미에 의해 탐지되는 가장 흔한 원천이지만,이 에너지에서의 감마선은 거의 없으며 그 사이에 4 년 간의 데이터가 필요했다”고 말했다. 저스틴 핀케 (Justin Finke), 워싱턴 해군 연구소의 천체 물리학 자.
끔찍한 제트기에서 생산 된 감마선은 수십억 광년에 걸쳐 지구로 여행합니다. 여행하는 동안 감마선은 우주 역사 전체에 걸쳐 형성된 별에서 방출되는 가시광 선과 자외선의 안개를 통과합니다.
때때로, 감마선은 별빛과 충돌하여 전자와 반물질 대응 물인 양전자 인 한 쌍의 입자로 변형됩니다. 이 현상이 발생하면 감마선 광이 손실됩니다. 실제로,이 프로세스는 안개가 먼 등대를 어둡게하는 것과 거의 같은 방식으로 감마선 신호를 감쇠시킵니다.
근처 블라 자에 대한 연구를 통해 과학자들은 서로 다른 에너지에서 얼마나 많은 감마선을 방출해야하는지 결정했습니다. 우주 안개에 의한 흡수로 인해 더 큰 원거리에서 발생하는 고 에너지, 특히 25GeV 이상에서 감마선이 적습니다.
그런 다음 연구원들은 세 가지 거리 범위에 걸쳐 평균 감마선 감쇠를 결정했습니다. 가장 가까운 그룹은 우주가 11.2 세 였을 때의 중간 그룹, 우주가 81 억 살이었던 중간 그룹, 그리고 우주가 가장 먼 그룹입니다 41 억 세.
이 애니메이션은 먼 기포의 제트에서의 방출에서 Fermi의 LAT (Farge Area Telescope) 도착까지 공간과 시간을 통해 여러 감마선을 추적합니다. 여행하는 동안 우주에서 점점 더 많은 별이 태어날수록 무작위로 움직이는 자외선 및 광학 광자 (파란색)의 수가 증가합니다. 결국, 감마선 중 하나는 별빛의 광자를 만나고 감마선은 전자와 양전자로 변환됩니다. 나머지 감마선 광자는 Fermi에 도착하고 LAT의 텅스텐 판과 상호 작용하며, 천문학자가 감마선을 소스로 추적 할 수있는 검출기를 통과하는 전자와 양전자를 생성합니다.
이 측정으로부터 과학자들은 안개의 두께를 추정 할 수있었습니다.
"이 결과는 우주의 빛의 양과 형성된 별의 양에 대한 상한과 하한을 제공합니다."라고 오늘 언론 브리핑 중에 Finke는 말했습니다. "이전 추정치는 상한에 불과했습니다."
오스틴 텍사스 대학 (University of Texas)의 천문학자인 볼커 브롬 (Volker Bromm)은 상한과 하한이 서로 매우 가깝다고 말했다. "페르미 결과는 우주 스타 형성의 초기 기간을 제한하여 NASA의 제임스 웹 우주 망원경의 무대를 열 수있는 흥미로운 가능성을 열어줍니다." "간단히 말하면, Fermi는 첫 번째 별의 그림자 이미지를 제공하는 반면 Webb는 직접 별을 감지합니다."
은하계 배경 조명을 측정하는 것이 Fermi의 주요 임무 목표 중 하나였으며, Ajello는 이번 발견은 우주론에서 여러 가지 큰 질문에 답하는 데 도움이된다고 말했다.
이 연구 결과는 사이언스 익스프레스에 목요일 발표됐다.
출처 : NASA
