Impressione dell'artista dello sfondo extragalattico Emissione e assorbimento della luce. clicca per ingrandire
L'Universo è pieno di un diffuso bagliore di radiazione proveniente da tutte le stelle e le galassie. Questa nebbia cosmica è in realtà difficile da rilevare perché abbiamo oggetti molto più luminosi nelle vicinanze che possono lavarlo; come il modo in cui le luci della città oscurano le stelle di notte. Un modo per misurare questa radiazione è usando la radiazione dei quasar, che sono estremamente luminosi e distanti. La radiazione ad alta energia dai quasar perde energia mentre passa attraverso questa radiazione di fondo, e questo può essere misurato.
In tutto lo spazio, uno sfondo cosmico brilla di luce. Le stelle, le galassie - tutti i tipi di fonti - contribuiscono ad esso; la luce è il loro residuo, in effetti. Ora, gli astrofisici hanno scoperto che questa luce non è così intensa come chiunque avesse immaginato. I ricercatori hanno usato due quasar distanti come "sonde" e hanno registrato i loro spettri gamma utilizzando l'H.S.S.S. telescopi in Namibia. Questi spettri si sono rivelati leggermente arrossati; la luce di sfondo sembrava offuscare solo leggermente la radiazione dei quasar. Queste osservazioni non solo fanno luce sulla luce di sfondo, ma su argomenti grandiosi come la nascita e lo sviluppo delle galassie (Nature, 20 aprile 2006).
Stelle, galassie, quasar e molti altri oggetti contribuiscono alla nebbia delle radiazioni nell'universo. Permea tutto lo spazio intergalattico; è la luce "rimanente" che emettono tutti questi oggetti. La luce di sfondo extragalattica - EBL - copre epoche degne di attività stellare, dal momento in cui le prime stelle sono state create ad oggi. Gli scienziati hanno cercato a lungo di misurare questa emissione. Fare ciò direttamente non è facile, tuttavia, ed è estremamente impreciso, perché l'atmosfera terrestre, il Sistema solare e la Via Lattea emettono radiazioni che ostacolano l'osservazione di EBL debole.
Una via d'uscita da questo problema è osservare i quasar, le fabbriche di energia cosmica che hanno un enorme buco nero nel mezzo. Queste "trappole di gravità" inghiottono il gas attorno a loro e ne sputano parte come plasma, accelerato quasi alla velocità della luce. È una radiazione raggruppata da protoni, elettroni e onde elettromagnetiche. Spesso, può essere centinaia di volte più largo della sua galassia madre. Se questo "spruzzo di quasar" si dirige nella direzione della Terra, le radiazioni possono apparire piuttosto forti - gli astronomi lo chiamano "blazar".
I due oggetti che H.E.S.S. i ricercatori hanno osservato che sono entrambi blasoni. Come usarli come sonde? Inviano particelle di luce gamma molto energiche, che perdono forza sulla loro strada verso la Terra quando colpiscono i fotoni EBL. Questo fa arrossire lo spettro gamma blazar originale, come quando il sole si avvicina all'orizzonte al crepuscolo e l'atmosfera terrestre si disperde più della parte blu della luce solare rispetto al rosso. Più densa è l'atmosfera, più rosso è il sole. L'arrossamento dipende dallo spessore del mezzo. Questo fatto è la chiave per indagare sulla composizione di EBL.
Luigi Costamante dell'Istituto Max Planck per la fisica nucleare di Heidelberg afferma che “il problema principale è che la distribuzione di energia nei quasar può assumere molte forme diverse. Fino ad ora, non potevamo davvero dire se uno spettro osservato sembrava rosso perché aveva davvero un forte arrossamento o se era così dall'inizio. "
Questo problema è stato risolto grazie agli spettri gamma di due quasar: H 2356-309 e 1ES 1101-232. Questi oggetti sono più distanti di qualsiasi altra fonte osservata finora. La sensibilità di H.E.S.S. il telescopio ha permesso di investigarli. Si scopre che l'intensità di EBL non è abbastanza forte da ridurre la luce del quasar; gli spettri sono troppo blu e contengono troppi raggi gamma di energia superiore.
H.E.S.S. i dati hanno permesso agli scienziati di ricavare la massima intensità della luce diffusa. È vicino al limite più basso risultante dalla somma della luce delle singole galassie visibili in un telescopio ottico. Ciò risponde a una domanda che ha confuso gli astronomi per anni: la luce diffusa è creata soprattutto dalle radiazioni delle prime stelle? The H.E.S.S. i risultati sembrano eliminare questa possibilità. C'è anche poco spazio per i contributi di altre fonti, come le normali galassie. Osservare più da vicino lo spazio intergalattico offre nuove prospettive sull'indagine dei raggi gamma al di fuori della nostra galassia.
Fonte originale: Max Planck Society
