Kosmiczny Teleskop Spitzera spojrzał w przeszłość, aby zobaczyć to, co naukowcy nazwali „słabym, nierównym blaskiem” emitowanym przez pierwsze obiekty we Wszechświecie, a te starożytne obiekty oczywiście dawały pewne wczesne kosmiczne fajerwerki. Choć są zbyt słabe i odległe, aby zrozumieć, czym są poszczególne obiekty - mogą to być masywne gwiazdy lub żarłoczne czarne dziury - Spitzer uchwycił coś, co wydaje się być zbiorowym wzorem ich światła podczerwonego, ujawniając, że te pierwsze obiekty były liczne i wściekle spalone kosmiczne paliwo.
„Te obiekty byłyby niesamowicie jasne”, powiedział Alexander „Sasha” Kashlinsky z Goddard Space Flight Center, główny autor nowej pracy ukazującej się w czasopiśmie „Astrophysical Journal”. „Nie możemy jeszcze bezpośrednio wykluczyć tajemniczych źródeł tego światła, które mogłoby pochodzić z naszego pobliskiego wszechświata, ale teraz staje się coraz bardziej prawdopodobne, że dostrzegamy starożytną epokę. Spitzer opracowuje mapę drogową dla nadchodzącego Teleskopu Jamesa Webba, który powie nam dokładnie, gdzie i gdzie były te pierwsze obiekty. ”
Nie po raz pierwszy astronomowie użyli Spitzera do poszukiwania pierwszych gwiazd i czarnych dziur, aw 2005 roku zobaczyli ślady tego odległego wzoru światła, znanego jako kosmiczne tło podczerwone, i ponownie z większą precyzją w 2007 roku Teraz Spitzer znajduje się w przedłużonej fazie swojej misji, podczas której wykonuje bardziej szczegółowe badania konkretnych plam na niebie. Kashlinsky i jego koledzy za pomocą Spitzera patrzyli na dwie plamy nieba przez ponad 400 godzin każda.
Następnie zespół ostrożnie odjął wszystkie znane gwiazdy i galaktyki na zdjęciach. Zamiast pozostawić czarną, pustą plamę nieba, znaleźli słabe wzory światła z kilkoma charakterystycznymi cechami kosmicznego tła podczerwieni. Obserwowane bryły we wzorze są zgodne ze sposobem, w jaki bardzo odległe obiekty uważa się za skupione razem.
Kashlinsky porównuje te obserwacje do poszukiwania fajerwerków z 4 lipca w Nowym Jorku z Los Angeles. Najpierw musisz usunąć wszystkie światła na pierwszym planie między dwoma miastami, a także płonące światła samego Nowego Jorku. Ostatecznie zostanie Ci niewyraźna mapa rozmieszczenia fajerwerków, ale nadal będą one zbyt odległe, aby rozróżnić je indywidualnie.
„Możemy zbierać wskazówki ze światła pierwszych fajerwerków Wszechświata” - powiedział Kashlinsky. „To uczy nas, że źródła lub„ iskry ”intensywnie spalają paliwo jądrowe.”
Wszechświat powstał około 13,7 miliarda lat temu w ognistym, wybuchowym Wielkim Wybuchu. Z czasem ostygło i około 500 milionów lat później zaczęły się kształtować pierwsze gwiazdy, galaktyki i czarne dziury. Astronomowie twierdzą, że niektóre z tych „pierwszych świateł” mogły podróżować miliardy lat, aby dotrzeć do Kosmicznego Teleskopu Spitzer. Światło powstałoby przy długościach fal widzialnych, a nawet ultrafioletowych, a następnie, z powodu ekspansji wszechświata, rozciągało się na dłuższe długości fal podczerwonych obserwowane przez Spitzera.
Nowe badanie poprawia poprzednie obserwacje, mierząc to kosmiczne tło podczerwieni w skalach odpowiadających dwóm pełnym księżycom - znacznie większych niż to, co wykryto wcześniej. Wyobraź sobie, że próbujesz znaleźć wzór w hałasie w staromodnym telewizorze, patrząc tylko na niewielki fragment ekranu. Trudno byłoby z całą pewnością stwierdzić, czy podejrzewany wzorzec był prawdziwy. Obserwując większą część ekranu, będziesz w stanie rozwiązać zarówno małe, jak i duże wzory, co dodatkowo potwierdzi twoje pierwotne podejrzenie.
Podobnie astronomowie używający Spitzera zwiększyli ilość badanego nieba, aby uzyskać bardziej jednoznaczne dowody kosmicznego tła podczerwieni. Naukowcy planują w przyszłości zbadać więcej płatów nieba, aby zebrać więcej wskazówek ukrytych w świetle tej starożytnej epoki.
„To jeden z powodów, dla których budujemy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba” - powiedział Glenn Wahlgren, naukowiec programu Spitzer w centrali NASA w Waszyngtonie. „Spitzer daje nam kuszące wskazówki, ale James Webb opowie nam, co naprawdę leży w epoce, w której gwiazdy po raz pierwszy zapaliły się”.
Przeczytaj artykuł zespołu.
Źródło: NASA
