Efectos de la luz de fondo extragaláctica sobre la emisión de rayos gamma por un cuásar antes de llegar a la Tierra. Click para agrandar
Cuando los astrónomos miran al cielo, ven objetos brillantes, pero también un resplandor difuso proveniente de objetos de todo el Universo en muchas longitudes de onda diferentes. Este brillo podría servir como un registro fósil, para ayudar a los astrónomos a desenredar las diferentes etapas que atravesó el Universo desde el principio hasta el día actual. Los equipos de investigación están utilizando rayos gamma de muy alta energía, generados en los objetos más violentos del Universo, los quásares, como una sonda para comprender esta luz de fondo.
La luz emitida por todos los objetos del Universo durante toda su historia (estrellas, galaxias, cuásares, etc.) forma un mar difuso de fotones que impregna el espacio intergaláctico, denominado "luz de fondo extragaláctica difusa" (EBL). Los científicos han intentado durante mucho tiempo medir este registro fósil de la actividad luminosa en el Universo en su búsqueda para descifrar la historia y la evolución del Cosmos, pero su determinación directa del resplandor difuso del cielo nocturno es muy difícil e incierto.
Los rayos gamma de muy alta energía (VHE), unos 100,000,000,000 veces más energéticos que la luz normal, ofrecen una forma alternativa de sondear esta luz de fondo, y los investigadores del Reino Unido de la Universidad de Durham en colaboración con socios internacionales usaron la gamma del Sistema Estereoscópico de Alta Energía (HESS) con rayos telescópicos en las tierras altas de Khomas de Namibia para observar varios quásares (las fuentes de rayos gamma VHE más luminosas conocidas) con este objetivo en mente. Los resultados, que se publicarán en la edición del 20 de abril de Nature, resultaron bastante sorprendentes.
Los rayos gamma, que se producen en los objetos más violentos del Universo, se absorben en su viaje desde objetos distantes a la Tierra si chocan con un fotón de luz de fondo "normal". Esta niebla de luz en la que se baña el Universo es un registro fósil de toda la luz emitida en el Universo durante su vida útil, desde el resplandor de las primeras estrellas y galaxias hasta la actualidad. Entonces, utilizando los quásares distantes como sonda y estudiando el efecto de la luz fósil sobre la distribución de energía de los rayos gamma iniciales, los astrofísicos usaron HESS para obtener un límite en la cantidad máxima de esta 'luz de fondo extragaláctica', que es notablemente inferior a lo que las estimaciones anteriores habían sugerido.
Este resultado, publicado en la edición del 20 de abril de Nature, tiene importantes consecuencias para nuestra comprensión de la formación y evolución de galaxias, y expande el horizonte del Universo de rayos gamma que es claramente más transparente a los rayos gamma de lo que se creía anteriormente.
Al comentar sobre los hallazgos, el Dr. Lowry McComb, de la Universidad de Durham, dijo: “HESS ha logrado en los últimos años una serie de descubrimientos importantes sobre las fuentes de rayos gamma de alta energía en nuestra propia galaxia y ha revolucionado la astronomía de rayos gamma de alta energía. . Estos nuevos resultados de HESS ilustran el poder del instrumento para la astronomía y cosmología extragaláctica. ¡El descubrimiento de niveles más bajos de luz estelar intergaláctica tiene el interesante efecto secundario de que el Universo se vuelve más transparente a los rayos gamma y que los telescopios pueden mirar más profundamente en el cosmos, aumentando su alcance para futuros descubrimientos!
Fuente original: Comunicado de prensa de PPARC
