Probabilmente hai sentito parlare del fondo cosmico a microonde, ma non si ferma qui. Lo sfondo di neutrini cosmici ancora non rilevabile è là fuori in attesa di darci una visione dei primi secondi dopo il Big Bang. Quindi, guardando più avanti, ci sono altri sfondi attraverso lo spettro elettromagnetico, ognuno dei quali contribuisce a quella che viene chiamata la luce di sfondo extragalattica, o EBL.
L'EBL è l'intera luce integrata che è stata irradiata da tutte le galassie in ogni momento. Almeno per tutto il tempo da quando le stelle e le galassie sono nate per la prima volta - dopo gli anni bui che seguirono il rilascio del fondo cosmico a microonde.
Lo sfondo cosmico a microonde fu rilasciato circa 380.000 anni dopo il Big Bang. Le epoche oscure potrebbero quindi persistere per altri 750 milioni di anni, fino a quando si formarono le prime stelle e le prime galassie.
Nell'era attuale, si stima che il fondo cosmico a microonde rappresenti circa il sessanta percento della densità del fotone di tutte le radiazioni di fondo nell'universo visibile - il restante quaranta percento che rappresenta l'EBL, ovvero la radiazione fornita da tutte le stelle e le galassie che sono apparsi da allora.
Ciò fornisce alcune indicazioni dell'enorme esplosione di luce rappresentata dallo sfondo cosmico a microonde, sebbene da allora sia stata spostata in rosso quasi in invisibilità nei successivi 13,7 miliardi di anni. L'EBL è dominato da sfondi ottici e infrarossi, il primo è luce stellare e il secondo è polvere riscaldata da quella luce stellare che emette radiazioni infrarosse.
Proprio come lo sfondo cosmico a microonde può dirci qualcosa sull'evoluzione dell'universo precedente, lo sfondo infrarosso cosmico può dirci qualcosa sulla successiva evoluzione dell'universo - in particolare sulla formazione delle prime galassie.
La sonda evolutiva per telecamera e spettrometro a matrice di fotorilevatori (PACS) è un progetto di "tempo garantito" per l'Osservatorio spaziale Herschel. Garantito significa che c'è sempre un certo tempo di telescopio dedicato a questo progetto, indipendentemente da altre priorità. Il progetto PACS Evolutionary Probe, o solo PEP, mira a rilevare lo sfondo a infrarossi cosmici nelle regioni del cielo relativamente prive di polvere che includono: Lockman Hole; i campi del Great Observatories Origins Deep Survey (MERCI); e il campo Cosmic Evolution Survey (COSMOS).
Il progetto Herschel PEP sta raccogliendo dati per consentire la determinazione della radiazione dei fotogrammi di riposo delle galassie fino a uno spostamento verso il rosso di circa z = 3, in cui si osservano le galassie quando l'universo aveva circa 3 miliardi di anni. La radiazione della cornice di riposo significa fare una stima della natura della radiazione emessa da quelle prime galassie prima che la loro radiazione fosse spostata in rosso dall'espansione interiore dell'universo.
I dati indicano che l'infrarosso contribuisce per circa la metà della luce di sfondo extragalattica totale. Ma se guardi solo l'era attuale dell'universo locale, l'infrarosso contribuisce solo per un terzo. Ciò suggerisce che più radiazioni infrarosse sono state prodotte in un lontano passato, che nell'era attuale.
Ciò può essere dovuto al fatto che le galassie precedenti avevano più polvere, mentre le galassie moderne ne hanno di meno. Ad esempio, le galassie ellittiche non hanno quasi polvere e non irradiano quasi senza infrarossi. Tuttavia, le galassie infrarosse luminose (LIRG) si irradiano fortemente nell'infrarosso e meno in quello ottico, presumibilmente perché hanno un alto contenuto di polvere.
I LIRG dell'era moderna possono derivare da fusioni galattiche che forniscono una nuova scorta di polvere non legata a una galassia, stimolando la formazione di nuove stelle. Tuttavia, questi possono essere approssimativamente analoghi a come apparivano le galassie nell'universo primordiale.
Le galassie senza polvere ed ellittiche sono probabilmente il punto finale evolutivo di una fusione galattica, ma in assenza di nuovo materiale per alimentare queste galassie contengono solo stelle che invecchiano.
Quindi sembra che avere un numero crescente di galassie ellittiche nel tuo cortile sia un segno che vivi in un universo che sta perdendo la sua nuova vampata di infrarossi della giovinezza.
Ulteriori letture: Berta et al. Costruendo il mattone cosmico di mattoni a infrarossi con Herschel / PEP
