El cosmos entero está lleno de luz que nunca se ha visto. Todas las estrellas en cada galaxia que alguna vez existió en nuestro universo ha emitido luz de las estrellas. Curioso que pueda parecer, casi todos los que la luz sigue viajando por el cosmos. Sin embargo, muy poco, un grupo de investigadores ha logrado obtener una visión de la luz de las estrellas, ya que todavía está de viaje.
Este mar de fotones, algunos de nueva creación, algunos increíblemente antigua, que rodea todo lo que se conoce como luz de fondo extragaláctica (o EBL para abreviar). De una manera similar a la del Fondo Cósmico de Microondas (CMB) - la radiación remanente del Big Bang - la medición de la EBL es bastante importante en la cosmología.
Más recientemente, una nueva investigación publicada por Alberto Domínguez, junto con seis coautores, da la mejor medida jamás se ha hecho de esta luz de fondo, mostrando cómo la EBL ha variado en los últimos cinco mil millones años!
Medición de luz antes de que llegue usted
Los físicos consideran ligero para ser compuesta de diminutas, paquetes discretos de energía, que se refiere a la forma de fotones. Los fotones que llegan a nuestros ojos, vemos. Ya sea emitida por las estrellas, generadas por las pantallas de ordenador que brilla o reflejada por las superficies, estos fotones nos permiten nuestra visión del Universo. Pero a menos que lleguen a nuestros ojos, nos gustaría ni siquiera sabemos que estaban allí.
Considere la posibilidad de que el pensamiento, y usted puede darse cuenta de que nuestro universo es en realidad llena de fotones. Dado que el espacio es casi vacío, la mayoría de los fotones que salen de una estrella como el Sol nunca caerá en cualquier superficie. Sólo un pequeño porcentaje iluminar planetas como el nuestro, y el número que alcanzan los planetas alrededor de otras estrellas es infinitesimal, en comparación con el número total de fotones del Sol produce. Muy pronto, estos fotones en realidad salir de la galaxia. Una vez que lo hacen, se convierten en habitantes del espacio intergaláctico, con sólo una pequeña posibilidad de volver a entrar en otra galaxia.
Huelga decir que, al ver la luz mientras aún está viajando no es tarea fácil. De hecho, en realidad es imposible medir directamente. Con el fin de vislumbrar la EBL, el equipo de Domínguez necesario tomar algunas medidas más ingeniosas. Ellos dirigieron su atención a un tipo de galaxia conocida como blázar.
Blazars son galaxias distantes cuyos agujeros negros supermasivos centrales están apuntando directamente hacia la Tierra. Esto significa que la luz intensamente brillante emitida por los agujeros negros es fácil de encontrar, incluso desde el otro lado del Universo.
Al observar los rayos gamma emitidos por los blazares - o más específicamente, la atenuación de ciertas energías de rayos gamma - las scientistss logrado medir con precisión lo que los fotones estaban en el espacio intergaláctico entre nosotros y los blazares.
Gamma Ray Atenuación
Atenuación simplemente significa que entre nosotros y el blazar, los fotones han sido absorbidos, es decir, la luz parece menos intensa de lo que debería. La razón exacta de esto radica en el reino bastante extraño de la física cuántica.
El universo en el nivel cuántico, es un lugar muy extraño. La teoría de la relatividad de Einstein famoso afirma que E = mc ² - o en otras palabras, la masa y la energía son dos caras de la misma moneda. En el espacio profundo, los fotones son tan numerosos que pueden chocar unos con otros.Cuando lo hacen, si la energía combinada de los dos fotones es lo suficientemente alto, se pueden crear de forma espontánea cuestión (esto se estudió en un campo conocido como
dos fotones de la física ).
Cuando los fotones crean asunto de esta manera, se produce un par de partículas de materia y antimateria que luego proceden a ir por caminos separados. Sólo los fotones con energías específicas pueden interactuar de esta manera - así que mirando blazares y medir qué longitudes de onda de rayos gamma son atenuadas, Domínguez y sus colegas podrían trabajar hacia atrás y saber que los fotones estaban interactuando.
Esto da una medida indirecta de la cual los fotones eran una parte de la EBL que la luz viaja a través blázar. Porque la luz sólo viaja a una velocidad finita, mirar más lejanos blazares permite la EBL a medir más lejos.
Durante mucho tiempo, esta atenuación de rayos gamma sólo había sido predicho nunca. Hasta finales del año pasado, cuando las observaciones realizadas con el observatorio de rayos gamma Fermi confirmaron que los rayos gamma de blazares lejanos son realmente absorbidos antes de que nos alcancen.
El Cosmic Gamma Ray Horizon
Para medir realmente la atenuación de rayos gamma, Domínguez y compañía primero tenían que mirar las blazares a energías más bajas, utilizando una variedad de diferentes telescopios. En cuanto a los rayos X y otros fotones de menor energía, se las arreglaron para calcular el brillo de los blazares deben aparecer en rayos gamma de energías.
Luego utilizaron varios más telescopios para observar directamente el brillo de los blazares están en rayos gamma. La diferencia entre el brillo predichos y observados dio la atenuación y, a su vez, la EBL que habría causado que la atenuación.
Esta investigación da la primera detección significativa de una región del espacio conocida como la gamma cósmicos Ray Horizonte - la distancia a la que han sido absorbidos más o menos un tercio de los rayos gamma a una cierta energía específica.
Mirando la EBL en los últimos 5 millones de años, los cosmólogos pueden aprender acerca de cómo las galaxias cambian a medida que el Universo. Independientemente de si las galaxias antiguas funcionan de la misma manera que los modernos es muy importante para nuestra comprensión del Universo.
Como suele suceder, los tipos de galaxias observadas en el Universo hoy son responsables de la mayor parte de la luz de fondo extragaláctica más de todos los tiempos. Debido a que todavía hay mucho por ahí en el Universo que no entendemos completamente, sino que también establece un límite en cualquier otra fuente de luz que todavía no podemos conocer.
Observaciones como éstas hacen maravillas para nuestra comprensión del Universo y de la forma en que funciona. Es emocionante saber que no importa lo mucho que aprender, no hay aparentemente siempre más por descubrir ahí fuera. Y quizás lo más importante, podemos aprender de todo esto a partir de los fotones humildes que están a nuestro alrededor.
Aunque no es exactamente la luz de lectura, el trabajo de investigación para este trabajo es disponible para leer en línea en arXiv , en caso de que le gustaría saber más acerca de los detalles técnicos.
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El cosmos entero está lleno de la luz que nunca ha sido
vista. Cada estrella en cada galaxia que alguna vez ha existido en nuestro
universo ha emitido la luz de las estrellas. Es curioso como puede sonar a casi
todos que la luz todavía viaja por el cosmos. Pero que un
grupo de investigadores haya logrado conseguir
vislumbrar como esta luz de las estrellas todavía
viaja es increíble.
Por: Raquel González
