Астрономи підрахували кількість світла всіх зірок, які коли-небудь існували

Автор:
Ольга Матвєєва
Дата:

Aperture Vintage / Unsplash

Міжнародна команда астрономів зуміла виміряти загальну кількість зоряного світла, випромінюваного протягом 13,7 мільярдів років історії існування Всесвіту. Результати опубліковані в журналі Sciеnce.

«Цього ніколи не робили раніше», — сказав Марко Айело, астрофізик з Кемсонского коледжу наук у Південній Кароліні та провідний автор статті.

Загалом, за оцінками астрономів, зірки випромінювали 4 у 1084-му ступені фотонів (фотон був найменшою одиницею світла). Або іншими словами: 4 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 фотонів.

Астрономи засновували свої розрахунки на вимірах позагалактичного фонового світла (EBL), космічного туману випромінювання, який накопичувався, оскільки зірки вперше висвітлювали темний, величезний простір.

«Сьогодні ми сидимо в цьому морі світла», — сказав Карі Хелгасон з Університету Ісландії в Рейкʼявіку та співавтор статті.

Оскільки він був замаскований світлом від сусідніх зірок, показник EBL виявився складним для обчислення.

Останні спостереження, зібрані протягом девʼяти років на космічному телескопі NASA, використовують світло від блазарів — супермасивних чорних дір, що випромінюють потужні струмені гамма-променів у ролі маяків для освітлення космічного туману.

«Вони настільки яскраві, що можуть сяяти майже у всьому Всесвіті, де ведеться спостереження», — сказав Хелгасон.

Загалом команда захопила сигнали від 739 блазарів — деякі відносно близькі, а деякі надзвичайно далекі, чиє світло випромінювалося у стародавньому Всесвіті і мільярди років ішло до Землі.

Гамма-кванти, що пролітають крізь туман зоряного світла, мають високу ймовірність поглинання. Таким чином, приймаючи блазари на різних відстанях від Землі і зʼясовуючи, яка частина їх випромінювання була втрачена на цьому шляху, можна було визначити точну кількість зоряного світла в різні періоди часу.

«Ми виміряли загальну кількість зоряного світла для кожної епохи — 1 млрд років тому, 2 млрд років тому, 6 млрд років тому, аж до того, як були сформовані зірки», — сказав Вайдехи Палія, ще один співавтор статті.

«Це справді такий розподіл, який дає нам можливість відновити фонове світло як функцію часу», — сказав Хелгасон.

Ще одне ускладнення полягало в тому, що в той час як зоряне світло накопичується з часом, космічний туман розширюється синхронно з розширенням Всесвіту і розтягує сам простір. Загалом туман досі набуває щільності. Це та інші складні явища були враховані при використанні компʼютерної моделі.

Вимірювання показують, що утворення зірок досягло свого піку близько 11 млрд років тому і з тих пір пішло на спад. Щороку в нашій галактиці Чумацький Шлях створюється близько семи нових зірок.

Ці дані також дають нове уявлення про перші мільярди років історії Всесвіту — добу, яка ще не була досліджена сучасними супутниками.

«Наші виміри дозволяють нам зазирнути всередину, — сказав Аджелло. «Можливо, одного разу ми знайдемо спосіб повернутися до Великого Вибуху. Це наша кінцева мета».