Вы, наверное, слышали о космическом микроволновом фоне, но на этом он не останавливается. Пока еще не обнаруживаемый фон космических нейтрино находится в ожидании, чтобы дать нам представление о первых секундах после Большого взрыва. Затем, заглядывая в будущее, существуют другие фоны в электромагнитном спектре - все они способствуют так называемому внегалактическому фоновому свету, или EBL.
EBL - это единое целое всего света, который когда-либо излучался всеми галактиками за все время. По крайней мере, все время с тех пор, как появились звезды и галактики - что было после темных веков, последовавших за выпуском космического микроволнового фона.
Космический микроволновый фон был выпущен приблизительно через 380 000 лет после Большого взрыва. Темные века могли сохраняться еще 750 миллионов лет, пока не сформировались первые звезды и первые галактики.
В нынешнюю эпоху космический микроволновый фон, по оценкам, составляет около шестидесяти процентов от плотности фотонов всего фонового излучения в видимой вселенной - оставшиеся сорок процентов представляют EBL, то есть излучение, вносимое всеми звездами и галактиками. которые появились с тех пор.
Это дает некоторое представление об огромном всплеске света, который представлял космический микроволновый фон, хотя с тех пор он был смещен красным цветом в почти невидимый в течение последующих 13,7 миллиардов лет. В EBL преобладают оптические и инфракрасные фоны, первый из которых - звездный свет, а второй - пыль, нагреваемая тем звездным светом, который излучает инфракрасное излучение.
Подобно тому, как космический микроволновый фон может рассказать нам кое-что об эволюции более ранней вселенной, космический инфракрасный фон может рассказать нам кое-что о последующей эволюции вселенной - особенно о формировании первых галактик.
Эволюционный зонд для фотоприемной матрицы и спектрометра (PACS) - это проект «гарантированного времени» для космической обсерватории им. Гершеля. Гарантированное означает, что для этого проекта всегда есть определенное количество времени на телескоп, независимо от других приоритетов. Проект PACS Evolutionary Probe, или просто PEP, направлен на исследование космического инфракрасного фона в относительно непыльных областях неба, которые включают в себя: отверстие Локмана; поля глубинных исследований происхождения Великих обсерваторий (ТОВАРЫ); и Космическое исследование Эволюции (COSMOS).
Проект PEP Гершеля собирает данные, чтобы дать возможность определить излучение галактик покоя до красного смещения около z = 3, где вы наблюдаете галактики, когда Вселенной было около 3 миллиардов лет. Излучение покоя означает оценку природы излучения, испускаемого этими ранними галактиками до того, как их излучение было смещено красным в результате расширения Вселенной.
Данные показывают, что инфракрасный свет дает около половины общего внегалактического фонового света. Но если вы просто посмотрите на текущую эпоху локальной вселенной, инфракрасная связь дает только одну треть. Это говорит о том, что в далеком прошлом было произведено больше инфракрасного излучения, чем в настоящее время.
Это может быть потому, что у более ранних галактик было больше пыли - в то время как у современных галактик меньше. Например, эллиптические галактики почти не имеют пыли и почти не излучают инфракрасные лучи. Однако светящиеся инфракрасные галактики (LIRG) сильно излучают в инфракрасном диапазоне и, в меньшей степени, в оптических, вероятно, из-за высокой запыленности.
LIRG современной эпохи могут возникнуть в результате галактических слияний, которые обеспечивают новую подачу несвязанной пыли в галактику, стимулируя образование новой звезды. Тем не менее, это может быть примерно аналогично тому, как выглядели галактики в ранней вселенной.
Беспыльные, эллиптические галактики, вероятно, являются эволюционной конечной точкой слияния галактик, но в отсутствие какого-либо нового материала для питания этих галактик просто содержатся стареющие звезды.
Таким образом, кажется, что растущее число эллиптических галактик на заднем дворе является признаком того, что вы живете во вселенной, которая теряет свой свежий, инфракрасный прилив молодости.
Дальнейшее чтение: Берта и др. Построение космического инфракрасного фона по кирпичику с помощью Herschel / PEP
