Wyznaczanie trendów w nauce: I wszystko jasne – wiemy, ile światła jest we Wszechświecie
Wszechświat otacza nas ze wszystkich stron, a znajdujące się w nim bliskie i odległe gwiazdy, które powstały nawet wiele setek milionów lat temu, nadal czekają na odkrycie. Już od czasów starożytnych astronomów ludzkość starała się zgłębić tajemnice skrywane przez jasne światła Wszechświata, stanowiące tak ważny element dla każdej cywilizacji w historii świata. Pozostaje jedno pytanie – jak wiele światła znajduje się w całym Wszechświecie? Jak podaje magazyn „Science”, międzynarodowemu zespołowi astrofizyków udało się skutecznie dokonać pomiaru całego światła wytworzonego przez gwiazdy w całej historii widzialnego Wszechświata. Jak stwierdził Marco Ajello, główny badacz i astrofizyk zatrudniony na uczelni Clemson College of Science w Południowej Karolinie, w wywiadzie z brytyjskim dziennikiem „The Guardian”, „nikt wcześniej nie podjął się próby odpowiedzi na to pytanie”. Aby ustalić historię powstawania gwiazd, Ajello i jego zespół w Clemson przeanalizowali dane zebrane w okresie 9 lat przez teleskop Fermi GST (Fermi Gamma-Ray Space Telescope) należący do NASA, będący jednym z najlepszych na świecie wykrywaczy promieniowania gamma. Zgromadzony zbiór danych obejmuje sygnały promieniowania gamma zebrane z 739 blazarów. Blazary to galaktyki, w których znajdują się supermasywne czarne dziury zdolne do wyrzucania wąskich strumieni cząstek energetycznych, które opuszczają swoje galaktyki, a następnie przecinają przestrzeń kosmiczną z prędkościami zbliżonymi do prędkości światła. Tego rodzaju czarne dziury są miliony lub nawet miliardy razy większe od naszego Słońca. Zespół naukowców postanowił wykorzystać blazary położone w rożnych odległościach od Ziemi w celu pomiaru całkowitej ilości światła wytwarzanego przez gwiazdy w różnych okresach czasu. W ten sposób naukowcom udało się obliczyć całkowitą ilość światła gwiazd dla każdej z epok – miliard lat temu, dwa miliardy lat temu oraz sześć miliardów lat temu, aż do okresu, w którym powstawały pierwsze gwiazdy. Jak wiele fotonów powstało we Wszechświecie w czasie miliardów lat jego istnienia? Wykorzystując nowe techniki pomiaru światła wytwarzanego przez gwiazdy, naukowcy odkryli, że liczba wytworzonych fotonów, czyli najmniejszych jednostek światła, które trafiły do przestrzeni kosmicznej po wytworzeniu przez gwiazdy wynosi 4x10 do potęgi 84, co można zapisać w inny sposób przy pomocy cyfry 4, po której znajdą się 84 zera. „Wykorzystując sposoby na określenie zmian światła emitowanego przez gwiazdy we Wszechświecie, można dojść do związanego z nimi pomiaru powstawania gwiazd”, powiedział Ajello portalowi Space.com. „Staramy się określić, w jaki dokładnie sposób zachodziły te zmiany w całej historii istnienia Wszechświata”, dodał. Astrofizycy oparli swoje obliczenia na pomiarach pozagalaktycznego promieniowania tła – zbioru fotonów wytworzonych przez wszystkie gwiazdy i wszystkie czarne dziury we Wszechświecie. Pozagalaktyczne promieniowanie tła stanowi część promieniowania bliskiej podczerwieni, optycznego i ultrafioletowego wytwarzanego przez gwiazdy, które jest w stanie przedostać się do przestrzeni kosmicznej, unikając zderzenia się z chmurą pyłu otaczającą te gwiazdy. Światło, które opuszcza swoje galaktyki, staje się ostatecznie częścią pozagalaktycznego promieniowania tła. „Można powiedzieć, że to po prostu światło wyemitowane przez gwiazdy, które trafiło wszędzie”, wyjaśnił Ajello. „Całe światło wyemitowane przez gwiazdy, które trafiło do przestrzeni kosmicznej, staje się częścią tego tła”. Odkrycie naukowców dostarcza nowej wiedzy na temat pierwszego miliarda lat historii Wszechświata, czyli okresu, którego nie udało się dotychczas zbadać przy pomocy dostępnych satelitów. „Nasze pomiary pozwalają nam zaledwie podejrzeć to, co się wtedy wydarzyło”, powiedział Ajello w rozmowie z dziennikarzami dziennika „The Guardian”. „Być może któregoś dnia uda nam się znaleźć sposób, by spojrzeć nawet na to, co działo się w czasie wielkiego wybuchu. To właśnie to jest naszym ostatecznym celem”.
Kraje
Stany Zjednoczone
