Слика са леве стране приказује део нашег неба, зван Боотес-ово поље, у инфрацрвеном светлу, док слика са десне стране показује тајанствени, позадински инфрацрвени сјај који је у истом небеском региону снимио НАСА-ов свемирски телескоп Спитер. Кредит: НАСА / ЈПЛ-Цалтецх
Шта узрокује тајанствени сјај зрачења који се широм неба види инфрацрвеним телескопима? Одговор се може налазити у комбинацији појмова који су релативно нови у области астрономије, а који су и помало контроверзни. Невјероватне звијезде које су избачене из галаксија могу бити уграђене у ореоле тамне материје за које је теоретизирано да окружују галаксије. Иако су ови ореоли тамне материје раније детектовани само индиректно посматрањем њихових гравитационих ефеката, они такође могу задржати извор загонетног позадинског сјаја радијације.
„Свјетлост инфрацрвене позадине на нашем небу била је велика мистерија,“ рекла је Асантха Цоораи са калифорнијског Универзитета у Ирвине, водећа ауторица новог истраживања објављеног данас у часопису Натуре. „Имамо нове доказе да је ово светло из звезда које се задржавају између галаксија. Појединачно, звезде су превише слабе да би се виделе, али мислимо да видимо њихов колективни сјај. "
Колективни сјај потиче из "интерхалоа" ореола тамне материје који прожимају Универзум и могу одговорити на велико питање зашто количина светлости прелази количину светлости емитиране из познатих галаксија.
„Галаксије постоје у ореолима тамне материје који су много већи од галаксија; када се галаксије формирају и спајају заједно, хало тамне материје постаје све већи, а звезде и гас потону у средину халоа “, рекао је Едвард Л. (Нед) Вригхт из УЦЛА-е и члан тима који је користио Спитзер-ов свемирски телескоп за потражите извор инфрацрвене светлости. „То што ми кажемо да је једна звезда у хиљаду то не чини, већ се дистрибуира попут тамне материје. Мрачну материју не можете видети добро, али ми предлажемо да она у себи има неколико звезда - само једну десетину 1% од броја звезда у светлом делу галаксије. Једна од хиљаду звезда бива уклоњена из видљиве галаксије и расподељена је попут тамне материје. "
Хало тамне материје није потпуно мрачно, рекао је Вригхт. „Мали део, једна десетина процента звезда у централној галаксији раширио се у хало, и то може да произведе флуктуације које видимо.“
У великим гроздовима галаксија астрономи су пронашли много веће проценте интрахало светла, чак 20 одсто, рекао је Рајт.
За ову студију, Цоораи, Вригхт и његове колеге користили су Спитров свемирски телескоп за израду инфрацрвене мапе региона неба у сазвежђу Боотес. Светло путује до нас већ 10 милијарди година.
„Вероватно се ова светлост у халосу појављује свуда на небу и једноставно није мерена нигде другде“, рекао је Рајт, који је и главни истраживач НАСА-ине мисије за истраживање широког поља (ВИСЕ).
"Ако заиста можемо да схватимо порекло инфрацрвене позадине, можемо разумети када је произведена сва светлост у свемиру и колико је произведено", рекао је Вригхт. „Историја све производње светлости у универзуму је кодирана у овој позадини. Кажемо да флуктуације могу да произведу мутни ивице галаксија које су постојале у исто време када је створена већина звезда, пре око 10 милијарди година. "
Светло се појављује на мрљастом узорку на Спитзеровим сликама.
Ново откриће је у супротности са студијом која је изашла овог лета. Александар "Саша" Кашлински из НАСА-иног центра за свемирске летове Годдард и његов тим погледали су тај исти део неба са Спитзером и предложили да светлост направи необичан узорак који потиче од првих звезда и галаксија.
У новој студији, Цоораи и његове колеге гледали су податке са већег дела неба, званог Боотес поље, који покрива лук еквивалентан 50 пуних Земљиних месеци. Ова запажања нису била толико осетљива као она из студија Кашлинских група, али већа размера омогућила је истраживачима да боље анализирају образац позадинског инфрацрвеног светла.
„Погледали смо поље Боотес са Спитзером током 250 сати,“ рекао је коаутор Даниел Стерн из НАСА-ине лабораторије за млазни погон у Пасадени, Калифорнија. „Проучавање слабе инфрацрвене позадине био је један од главних циљева нашег истраживања, и пажљиво смо дизајнирали запажања како би се директно решило важно, изазовно питање шта изазива позадински сјај. "
Тим је закључио да светлосни образац инфрацрвеног сјаја није у складу са теоријама и рачунарским симулацијама првих звезда и галаксија. Истраживачи кажу да је сјај сувише сјајан да би могао бити из првих галаксија, за које се сматра да нису толико велике или бројне као галаксије које данас видимо око нас. Уместо тога, научници предлажу нову теорију да објасни мрљичаву светлост, засновану на теоријама о "интракластеру" или "интрахало" звезданој светлости.
Тим је рекао да је потребно више истраживања како би се потврдили ови налази, додајући да би Јамес Вебб свемирски телескоп требало да помогне.
„Оштри инфрацрвени вид Јамес Вебб телескопа моћи ће директно да види неке од најранијих звезда и галаксија, као и залутале звезде које вребају између перивоја оближњих галаксија,“ рекао је Ериц Смитх, заменик менаџера програма ЈВСТ-а у седишту НАСА-е у Васхингтону. „Мистеријски објекти који чине позадинску инфрацрвену светлост могу се коначно изложити.“
Извори: НАСА, УЦЛА
