A maioria dos cosmólogos nos diz que o universo começou com um estrondo. Quanta luz o universo produziu desde que nasceu, 13,8 bilhões de anos atrás?
Parece uma resposta difícil à primeira vista. No espaço, no entanto, podemos localizá-los. Toda partícula de luz já irradiada por galáxias e estrelas ainda está viajando, e é por isso que podemos observar tão longe no tempo com nossos telescópios.
Um novo artigo no Astrophysical Journal explora a natureza dessa luz de fundo extragalática, ou EBL. Medir o EBL, afirma a equipe, "é tão fundamental para a cosmologia quanto medir a radiação de calor que sobra do Big Bang (o fundo cósmico de microondas) nos comprimentos de onda do rádio".
Acontece que várias naves espaciais da NASA nos ajudaram a entender a resposta. Eles observaram o universo em todos os comprimentos de onda da luz, variando de longas ondas de rádio a raios gama curtos e cheios de energia. Embora o trabalho deles não volte à origem do universo, ele fornece boas medidas nos últimos cinco bilhões de anos. (Mais ou menos da idade do sistema solar, coincidentemente.)
É difícil ver essa luz de fundo fraca contra o poderoso brilho de estrelas e galáxias hoje em dia, tão difícil quanto ver a Via Láctea do centro de Manhattan, disseram os astrônomos.
A solução envolve raios gama e blazares, que são enormes buracos negros no coração de uma galáxia que produzem jatos de material que apontam para a Terra. Como uma lanterna.
Esses blazares emitem raios gama, mas nem todos atingem a Terra. Alguns astrônomos disseram que "atingem um infeliz fóton de EBL ao longo do caminho".
Quando isso acontece, o raio gama e o fóton disparam e produzem um elétron com carga negativa e um pósitron com carga positiva.
Mais interessante, os blazares produzem raios gama com energias ligeiramente diferentes, que por sua vez são interrompidas pelos fótons de EBL com diferentes energias.
Assim, ao descobrir quantos raios gama com energias diferentes são parados pelos fótons, podemos ver quantos fótons EBL estão entre nós e os blazares distantes.
Os cientistas acabam de anunciar que poderão ver como o EBL mudou ao longo do tempo. Olhar mais para trás no universo, como dissemos anteriormente, serve como uma espécie de máquina do tempo. Assim, quanto mais atrás vemos os raios gama disparar, melhor podemos mapear as mudanças do EBL nas épocas anteriores.
Para ser técnico, foi assim que os astrônomos fizeram:
- Comparou as descobertas de raios gama do Telescópio Espacial Fermi com a intensidade dos raios X medida por vários observatórios de raios X, incluindo o Observatório de Raios X Chandra, a Missão de Explosão Rápida de Raios Gama, a Missão Rossi X- Ray Timing Explorer e XMM / Newton. Isso permitiu que os astrônomos descobrissem o brilho dos blazares em diferentes energias.
- Comparando essas medições com as realizadas por telescópios especiais no solo, que podem observar o "fluxo de raios gama" real que a Terra recebe desses blazares. (Os raios gama são aniquilados em nossa atmosfera e produzem uma chuva de partículas subatômicas, como um "boom sônico", chamado radiação Cherenkov.)
As medidas que temos neste artigo estão tão antigas quanto podemos ver agora, acrescentaram os astrônomos.
"Cinco bilhões de anos atrás, é a distância máxima que podemos sondar com a nossa tecnologia atual", afirmou o principal autor do artigo, Alberto Dominguez.
“Claro, existem blazares mais distantes, mas não conseguimos detectá-los porque os raios gama de alta energia que eles emitem são muito atenuados pelo EBL quando chegam até nós - tão enfraquecidos que nossos instrumentos não são sensíveis o suficiente para detectá-los . ”
Fonte: Centro de Computação AstroComputing de Alto Desempenho da Universidade da Califórnia
