Você provavelmente já ouviu falar do fundo cósmico de microondas, mas ele não para por aí. O fundo de neutrinos cósmicos ainda indetectável está lá fora, esperando para nos dar uma visão dos primeiros segundos após o Big Bang. Então, olhando para o futuro, existem outros antecedentes em todo o espectro eletromagnético - os quais contribuem para o que é chamado de luz de fundo extragalática, ou EBL.
O EBL é o todo integrado de toda a luz que já foi irradiada por todas as galáxias ao longo do tempo. Pelo menos, todo o tempo desde que as estrelas e galáxias surgiram - o que ocorreu após a idade das trevas que se seguiu à liberação do fundo cósmico de microondas.
O fundo cósmico de microondas foi lançado cerca de 380.000 anos após o Big Bang. A idade das trevas pode ter persistido por outros 750 milhões de anos, até as primeiras estrelas e as primeiras galáxias se formarem.
Na era atual, estima-se que o fundo cósmico de microondas represente cerca de sessenta por cento da densidade de fótons de toda radiação de fundo no universo visível - os restantes quarenta por cento representando o EBL, que é a radiação contribuída por todas as estrelas e galáxias que apareceram desde então.
Isso dá alguma indicação da enorme explosão de luz que o fundo cósmico de microondas representou, embora tenha sido transformado em vermelho para quase invisibilidade nos 13,7 bilhões de anos subsequentes. O EBL é dominado por fundos ópticos e infravermelhos, sendo o primeiro a luz das estrelas e o segundo a poeira aquecida pela luz das estrelas que emite radiação infravermelha.
Assim como o fundo cósmico de microondas pode nos dizer algo sobre a evolução do universo anterior, o fundo cósmico no infravermelho pode nos dizer algo sobre a evolução subseqüente do universo - particularmente sobre a formação das primeiras galáxias.
A sonda evolutiva de câmera e espectrômetro de matriz fotodetector (PACS) é um projeto de 'tempo garantido' para o Observatório Espacial Herschel. Garantido significa que sempre há uma certa quantidade de tempo do telescópio dedicado a este projeto, independentemente de outras prioridades. O projeto PACS Evolutionary Probe, ou apenas PEP, tem como objetivo pesquisar o fundo infravermelho cósmico nas regiões relativamente livres de poeira do céu que incluem: o Lockman Hole; os campos de pesquisa profunda de grandes observatórios (GOODS); e o campo Cosmic Evolution Survey (COSMOS).
O projeto Herschel PEP está coletando dados para permitir a determinação da radiação do quadro de repouso das galáxias até um desvio para o vermelho de cerca de z = 3, onde você observa galáxias quando o universo tinha cerca de 3 bilhões de anos. A radiação do quadro de repouso significa fazer uma estimativa da natureza da radiação emitida pelas galáxias primitivas antes que sua radiação fosse alterada para vermelho pela expansão intermediária do universo.
Os dados indicam que o infravermelho contribui com cerca da metade da luz extragalática total de fundo. Mas se você apenas olhar para a era atual do universo local, o infravermelho contribui apenas com um terço. Isso sugere que mais radiação infravermelha foi produzida no passado distante do que na era atual.
Isso pode ser porque as galáxias anteriores tinham mais poeira - enquanto as galáxias modernas têm menos. Por exemplo, as galáxias elípticas quase não têm poeira e irradiam quase nenhum infravermelho. No entanto, galáxias infravermelhas luminosas (LIRGs) irradiam fortemente no infravermelho e menos no óptico, presumivelmente por terem um alto teor de poeira.
Os LIRGs da era moderna podem resultar de fusões galácticas que fornecem um novo suprimento de poeira não ligada a uma galáxia, estimulando a formação de novas estrelas. No entanto, elas podem ser aproximadamente análogas à aparência de galáxias no universo primitivo.
As galáxias elípticas e sem poeira são provavelmente o ponto final evolutivo de uma fusão galáctica, mas na ausência de qualquer material novo para alimentar essas galáxias, apenas contêm estrelas envelhecidas.
Portanto, parece que ter um número crescente de galáxias elípticas em seu quintal é um sinal de que você vive em um universo que está perdendo seu fluxo fresco e infravermelho de juventude.
Leitura adicional: Berta e cols. Construindo o fundo cósmico de infravermelho tijolo por tijolo com Herschel / PEP
