V raziskavi znanstvene kolaboracije Fermi LAT, v kateri je sodelovala tudi dr. Gabrijela Zaharijas iz Centra za astrofiziko in kozmologijo Univerze v Novi Gorici, so s pomočjo sevanja gama izmerili celotno količino svetlobe, ki so jo oddale zvezde v zadnjih 90 odstotkih vse zgodovine vesolja (zadnjih 12 milijard let).
Meritve s satelitom Fermi so pokazale, da je bil vrhunec nastajanja zvezd v našem vesolju pred okrog 10 milijardami let. Nova odkritja o zvezdni svetlobi so bila objavljena danes v reviji Science.
Sevanje gama iz oddaljenih galaksij, ki imajo v središčih črno luknjo in jim pravimo blazarji, na poti skozi vesolje trči v zvezdno svetlobo. Ta video prikazuje, kako lahko gama svetloba, ki doseže satelit Fermi, pomaga znanstvenikom izvedeti več o nastajanju zvezd skozi zgodovino vesolja. Vir: NASA’s Goddard Space Flight Center
Kaj izvemo iz svetlobe zvezd
Naše razumevanje vesolja v veliki meri temelji na razumevanju razvoja zvezd skozi zgodovino vesolja. Zvezde proizvedejo večino svetlobe, ki jo vidimo v vesolju. Poleg tega so pomembne, saj v različnih procesih povezanih z njimi nastajajo kemijski elementi, ki so težji od vodika in helija in jih v prvotnem vesolju, kmalu po njegovem nastanku, še ni bilo. Kot je povedal Carl Sagan: “Naš planet, naša družba in mi sami smo zgrajeni iz zvezdne snovi.”
Eden od načinov, s katerim lahko proučujemo razvoj zvezd, je merjenje celotne količine svetlobe, ki so jo zvezde oddale skozi zgodovino vesolja in ji strokovnjaki pravijo zunajgalaktična svetloba ozadja (angl. extragalactic background light – EBL).
Proučevanje zunajgalaktične svetlobe ozadja je eden od namenov satelita Fermi, ki je letos praznoval svojo 10-letnico delovanja. Satelit Fermi meri visoko-energijsko gama svetlobo, ki prihaja iz visoko-energijskih procesov v vesolju, kakršno je na primer padanje snovi v črno luknjo in jo zaznavajo posebni detektorji. Kako nam lahko visoko-energijska gama svetloba pove nekaj o zvezdni svetlobi, ki ima veliko nižje energije in jo lahko zaznajo tudi naše oči?
Ko delec oziroma foton visoko-energijske gama svetlobe na poti skozi vesolje trči v foton zvezdne svetlobe, je ob trku na voljo dovolj energije, da lahko po Einsteinovi enačbi E=mc² nastane par delca (elektrona) in antidelca (pozitrona). Posledica nastanka delcev snovi je, da je sevanje gama, ki prihaja iz oddaljenih teles v vesolju, videti šibkejše, podobno kot megla oslabi soj avtomobilskih žarometov.
Pogled v zgodnje vesolje
Znanstveniki v kolaboraciji Fermi LAT so proučili gama svetlobo, ki prihaja iz 739 blazarjev — galaksij, ki imajo v središču orjaško črno luknjo in jih je instrument LAT satelita Fermi zbral v obdobju devetih let. Iz tega, kako močno je bila gama svetloba iz teh blazarjev oslabljena zaradi trkov z zvezdno svetlobo, so lahko izmerili, kako se je zunajgalaktična svetloba ozadja spreminjala s časom skozi zgodovino vesolja.
Razkrili so, da je bilo nastajanje zvezd v vesolju najbolj intenzivno pred okoli 10 milijardami let. To je pomembna potrditev prejšnjih ocen, ki so temeljile na opazovanju velikega števila posameznih oddaljenih galaksij z Vesoljskim teleskopom Hubble.
Nove meritve so pomembne tudi za usmerjenje prihodnjih raziskav z Vesoljskim teleskopom James Webb. Med Webbovimi glavnimi cilji je razkriti, kaj se je dogajalo v prvi milijardi let po Velikem poku, ko so se rojevale prve zvezde. Meritve z instrumentom Fermi LAT nam namreč povedo koliko zvezdne svetlobe lahko pričakujemo v tej prvi milijardi let obstoja vesolja.
Fermi LAT na Bledu
Naslednje delovno srečanje kolaboracije Fermi LAT, ki jo sestavljajo raziskovalne institucije iz ZDA, Francije, Nemčije, Japonske, Italije idr., bo organizirala Univerza v Novi Gorici od 8. do 12. marca 2019 na Bledu. Ob tem dogodku bo imela širša javnost priložnost slišati več o tem in drugih pomembnih astrofizikalnih rezultatih kolaboracije Fermi LAT v javnem poljudnem predavanju, ki bo v Lanthierijevem dvorcu v Vipavi.
Komentarji