天文学家计算了可观测宇宙中产生的星光总量cnBeta.COM 2018-11-30 |
NGC 362,一个 100~110 亿年历史的星群,来自宇宙恒星形成的高峰期。
根据团队的测量结果,过去 130 亿年中,恒星发出的星光总量为 4×10^84,也就是 4 后面跟 84 个零(septenvigintillion)。
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
既然宇宙令人难以置信的大,天文学家又是怎么计算出来的呢?
研究人员对费米伽马射线太空望远镜的 9 年数据进行了筛选,分析了来自火星的伽马射线是如何与‘宇宙雾’相互作用的,从而计算出所产生的总光亮。
这种“宇宙雾”,更正式的称呼为河外背景光(EBL),由恒星发出的紫外、可见光、以及红外等波长的所有光所组成。
当伽马射线(能量最强的一种光)通过‘宇宙雾’时,会与其它波长的光子碰撞产生电子和正电子。
通过分析来自火星的 739 组伽马射线的这些特征,天文学家能够在宇宙历史的任何给定时间,测量出任何给定位置的‘雾密度’。
九年费米数据编制的宇宙地图,展示了可观测宇宙的伽马射线源。
首席研究员 Marco Ajelo 表示:“在星雾中穿行的伽马射线光子很有可能被吸收,通过测量吸收了多少光子,我们可以测量雾的厚度,并推测整个波长范围内的光量”。
此前,费米曾被用于研究河外背景光(全称为 Extragalactic Background Light),但新项目的用量,是此前尝试次数的五倍。
由于它们位于太空的不同部分、距离也不尽相同,研究团队才能比以往任何时候都更深入地探索太空、并追溯过往。
此外,这项研究还能够确定宇宙在 100~110 亿年前的恒星形成巅峰期的状况。团队表示,新伽马射线地图为未来更深入的太空/时间探索任务(比如詹姆斯韦伯太空望远镜)奠定了基础。
宇宙历史的第 10 亿个年头,是一个相当有趣的时代。目前的卫星还没有对它展开过探测,但我们的测量,已经能够窥探一番。
也许有一天,我们会找到一种回溯到大爆炸时期的方法,这也是我们的终极目标。
Tracing the History of Starlight with NASA's Fermi Mission(via)
有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《科学》(Science)杂志上。
责任编辑:杨茗
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