چه مقدار نور در کیهان منتشر شده است؟

بیگ بنگ: جهان برای ۱۳ میلیارد سال یا بیشتر به فعالیت ستاره‌زایی خود ادامه داده است و طبیعتا شاید این سوال به ذهن هر کسی خطور بکند که: «چه تعداد ستاره در این مدت وجود داشته‌اند؟» اما اخترشناسان گام‌های متعدد رو به جلو برداشته و سوال را به این شکل مطرح کرده‌اند: «چه مقدار نور در این بازۀ زمانی انتشار یافته است؟»

total starlight

خوشۀ ستاره‌ای «NGC 362» با قدمت ۱۰ تا ۱۱ میلیارد سال، در زمان اوج ستاره‌زایی در جهان پدید آمد.

به گزارش بیگ بنگ، محققان با استفاده از یک روش اندازه‌گیری جدید توانستند نور تمامی ستارگان منتشر شده در جهان قابل مشاهده را اندازه‌گیری کنند. در همین ابتدا بگذارید این عدد را از سر راه برداریم. بر اساس محاسبات، مقدار فوتون‌های انتشار یافته توسط ستاره‌ها در ۱۳ میلیارد سال گذشته به صورت ۸۴^۱۰×۴ بیان می شود؛ یعنی یک چهار با ۸۴ صفر جلوی آن. آن عده از علاقمندانی که می خواهند این عدد را به زبان بیاورند، لازم است بگویند: «چهار سپتنوینگتیلیون».

با توجه به اینکه جهان به شکل شگفت‌آوری گسترده است، اخترشناسان چطور می توانند چنین چیزی را مورد اندازه‌گیری قرار دهند؟ برای این کار، محققان داده‌های جمع‌آوری شده توسط تلسکوپ پرتوی گامای فرمی در عرض ۹ سال را بررسی کرده و چگونگی برهمکنش پرتوهای گاما با مِه کیهانی را به منظور رسیدن به مقدار نور تولید شده در جهان مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.

مِه کیهانی که اصطلاحا «نور پس زمینه فراکهکشانی» و بطور اختصار «EBL» نامیده می شود، از کل نورهای منتشر شده توسط ستارگان در سرتاسر طیف ِ طول موج‌های فرابنفش، مرئی و فروسرخ تشکیل یافته است. وقتی پرتوهای گاما (پرانرژی‌ترین شکل نور) از این مِه گذر می کنند، با سایر طول موج‌های نور برخورد می کنند تا الکترون‌ها و پوزیترون‌ها را به وجود بیاورند. اخترشناسان با تجزیه و تحلیل این آثار از پرتوهای گاما توانستند چگالی مِه را در مکانی مشخص در هر زمانی از تاریخ جهان اندازه‌گیری نمایند.

total starlight

نقشۀ پرتو گامای کیهانی

«مارکو آیلو» محقق و نویسنده ارشد این مقاله گفت: «فوتون‌های پرتو گاما که از درون مِه نور ستاره عبور می کنند، به احتمال زیاد جذب می شوند. ما توانستیم با اندازه‌گیری میزان فوتون‌های جذب شده، ضخامت مِه و میزان نور موجود در کل دامنه طول موج‌ها را اندازه‌گیری کنیم.» از تلسکوپ فرمی در گذشته برای مطالعه نور پس زمینه کهکشانی استفاده شده است، اما در این پروژۀ جدید اخترشناسان از ۷۳۹ بلازار استفاده کردند. چون همه این بلازارها در بخش‌های مختلف آسمان و در فواصل مختلفی واقع شده‌اند، محققان توانستند بخش‌های عمیقی از فضا را پوشش بدهند. همچنین مشخص شد که فرایند ستاره‌زایی جهان بین ۱۰ تا ۱۱ میلیارد سال پیش در اوج قرار داشت.

به گفته تیم تحقیق، این نقشۀ پرتو گاما می تواند راهنمایی برای عملیات آینده (از قبیل تلسکوپ فضایی جیمز وب) باشد تا بخش‌های عمیق‌تری از فضا و زمان مورد بررسی قرار بگیرد. آیلو گفت: «یک میلیارد سال اول تاریخ جهان، دورۀ خیلی جالبی است که هنوز با ماهواره‌های امروزی رصد نشده است. اندازه‌گیری‌های ما این امکان را فراهم می آورند تا آن بخش‌ها را هم بررسی کنیم. شاید روزی راهی پیدا کنیم تا با آن تا بیگ بنگ نیز به عقب برگردیم و نکات جالبش را بررسی کنیم. این هدف غایی ماست.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله «Science» منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: newatlas.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *