Астрономы обнаружили следы света древних звезд

Фоновое внегалактическое излучение - это инфракрасное, ультрафиолетовое и ивидимое излучение, оставшееся с эпохи формирования древнейших звезд. По сравнению с космическим микроволновым фоном, который остался после Большого взрыва, данный вид излучения крайне сложно обнаружить.

При помощи космического телескопа "Ферми" астрономы впервые обнаружили следы света древнейших первых звезд Вселенной, это так называемое фоновое внегалактическое излучение.

Марко Ахелло один из авторов исследований из Стэнфордского университета сказал - "Ультрафиолетовое и оптическое излучение звезд продолжает своё путешествие по Вселенной даже после того, что звезды прекратили светить, и этот найденный свет мы исследуем, применяя гамма-излучение отдаленных источников".

Данный вид излучения достаточно сложно найти ведь его "забивает" мощное излучение галактик и современных звезд. Однако для астрономов крайне важно "увидеть" внегалактическое излучение, так как это поможет заглянуть в древнюю историю Вселенной. Исследователи полагают, что такое излучение могло появиться в эпоху от трёхсот тысяч до одного млрд. лет в результате Большого взрыва, когда случилась реионизация – вероятно, что благодаря свету звезд, нейтральные атомы вновь превратились в ионы.

Астрономическая команда во главе с Маркусом Аккерманом из немецкого синхротронного центра DESY в своей статье пишет - "Ультрафиолетовое излучение от галактик и первых звезд во Вселенной считается первым "кандидатом" на роль инициатора процесса реионизации, однако прямая регистрация данного излучения на текущий момент является весьма сложной задачей".

Аккерман с коллегами нашли специфический метод поиска EBL следов, они изучали спектр мощных источников излучения - блазаров, которые связаны с черными сверхмассивными дырами в центральной галактической части.
Как известно, аннигиляция античастиц - позитрона и электрона - порождает фотоны. Однако возможен обратный процесс, когда сотрудничество двух фотонов рождает электрон-позитронную пару. Взаимосвязь фотонов от далекого источника света и от фонового излучения порождает подобные пары античастиц.

Аккерман с коллегами предположили, что фоновое излучение в спектре далеких источников должно "выедать" в спектре участок излучения, именно так можно будет увидеть EBL следы. В наиболее приближённых источниках подобных следов не будет.

Исследователи воссоздали модель, которая описывает спектр блазара, и сопоставили ее со спектрами ста пятидесяти блазаров, которые находятся на неодинаковых расстояниях, наблюдаемые "Ферми". Как показали результаты, в спектрах отдалённых блазаров интенсивность гамма-излучения оказалась существенно ниже, особенно в зоне высоких энергий – более 250 гигаэлектронвольт.

Обретённые данные помогли исследователям получить свежую информацию о процессе появления древних звезд. Также, по их расчетам, была получена скорость формирования первых звезд, которая оказалась значительно ниже, нежели ранее считалось.

Сергей Попов астрофизик из Астрономического университета им. Штернберга МГУ, отметил, комментируя работу, что команда Аккермана применила красивую методику. Попов сказал - "Разумеется, модель спектра и полученные данные необходимо уточнять и использовать больше источников. На текущую минуту - это единственный вариант хоть что-нибудь узнать о первых звездах Вселенной".

По словам Попова, возможно, будущий телескоп "Джеймс Вебб", будет первым инструментом астрономии, который способен будет разглядеть первые звезды, свет коих находится далеко в инфракрасной зоне спектра и не доступен простым телескопам, включая "Хабблу" из-за доплеровского смещения.