Impressão artística da emissão e absorção extragalática de luz de fundo. Clique para ampliar
O Universo é preenchido com um brilho difuso de radiação vindo de todas as estrelas e galáxias. Esse nevoeiro cósmico é realmente difícil de detectar porque temos objetos muito mais brilhantes por perto que podem lavá-lo; como como as luzes da cidade obscurecem as estrelas à noite. Uma maneira de medir essa radiação é usar a radiação dos quasares, que são extremamente brilhantes e distantes. A radiação de alta energia dos quasares perde energia à medida que passa por essa radiação de fundo, e isso pode ser medido.
Por todo o espaço, brilha uma luz cósmica de fundo. Estrelas, galáxias - todos os tipos de fontes - contribuem para isso; a luz são as sobras deles, de fato. Agora, os astrofísicos descobriram que essa luz não é tão intensa quanto alguém imaginou. Os pesquisadores usaram dois quasares distantes como "sondas" e registraram seus espectros gama usando o H.E.S.S. telescópios na Namíbia. Esses espectros ficaram um pouco avermelhados; a luz de fundo parecia ofuscar levemente a radiação dos quasares. Essas observações não apenas lançam luz sobre a luz de fundo, mas também sobre tópicos tão importantes quanto o nascimento e o desenvolvimento de galáxias (Nature, 20 de abril de 2006).
Estrelas, galáxias, quasares e muitos outros objetos contribuem para o nevoeiro da radiação no universo. Ela permeia todo o espaço intergalático; é a luz que sobra que todos esses objetos emitem. A luz de fundo extragalática - EBL - encobre épocas dignas de atividade estelar, desde o momento em que as primeiras estrelas foram criadas até o presente. Os cientistas vêm tentando há muito tempo medir essa emissão. Fazer isso diretamente não é fácil, porém, e extremamente impreciso, porque a atmosfera da Terra, o Sistema Solar e a Via Láctea emitem radiação que atrapalha a observação do EBL fraco.
Uma saída desse problema é observar quasares - as fábricas de energia cósmica que têm um enorme buraco negro no meio. Essas “armadilhas da gravidade” engolem gás ao seu redor e cospem parte dele de volta como plasma, acelerando quase à velocidade da luz. É radiação agrupada a partir de prótons, elétrons e ondas eletromagnéticas. Muitas vezes, pode ser centenas de vezes maior que a galáxia mãe. Se este "spray quasar" se dirigir na direção da Terra, a radiação poderá parecer bastante forte - os astrônomos chamam isso de "blazar".
Os dois objetos que H.E.S.S. pesquisadores observados são ambos os blazares. Como usá-los como sondas? Eles enviam partículas de luz gama muito energéticas, que perdem força a caminho da Terra quando atingem os fótons de EBL. Isso faz com que o espectro gama do blazar original fique vermelho - como quando o Sol se aproxima do horizonte ao entardecer e a atmosfera da Terra dispersa mais a parte azul da luz solar do que o vermelho. Quanto mais espessa a atmosfera, mais vermelho o sol. O avermelhamento depende da espessura do meio. Este fato é a chave para investigar a composição do EBL.
Luigi Costamante, do Instituto Max Planck de Física Nuclear em Heidelberg, diz que “o principal problema é que a distribuição de energia nos quasares pode assumir muitas formas diferentes. Até agora, não podíamos realmente dizer se algum espectro observado parece vermelho porque realmente tinha um forte avermelhamento, ou se era assim desde o início. ”
Este problema foi resolvido graças aos espectros gama de dois quasares - H 2356-309 e 1ES 1101-232. Esses objetos estão mais distantes do que quaisquer fontes observadas até agora. A sensibilidade do H.E.S.S. O telescópio tornou possível investigá-los. Acontece que a intensidade da EBL não é forte o suficiente para reduzir a luz do quasar; os espectros são muito azuis e contêm muitos raios gama de energia mais alta.
H.E.S.S. dados permitiram aos cientistas derivar a intensidade máxima da luz difusa. Está próximo do limite mais baixo resultante da soma da luz de galáxias únicas visíveis em um telescópio óptico. Isso responde a uma pergunta que intriga os astrônomos há anos: a luz difusa é criada acima de tudo pela radiação das primeiras estrelas? O H.E.S.S. os resultados parecem eliminar essa possibilidade. Também há pouco espaço para contribuições de outras fontes, como galáxias normais. Olhar mais de perto o espaço intergalático fornece novas perspectivas sobre a investigação de raios gama fora de nossa própria galáxia.
Fonte original: Max Planck Society
