望遠鏡なしの天文学-背景

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おそらく宇宙のマイクロ波の背景を聞いたことがありますが、それだけではありません。まだ検出されていない宇宙ニュートリノの背景は、ビッグバン後の最初の数秒を見るのを待っています。次に、さらに前方を見ると、電磁スペクトル全体に他の背景があります。これらすべてが、銀河系外背景光(EBL)と呼ばれるものに寄与しています。

EBLは、これまでにすべての銀河から放射されてきたすべての光を統合したものです。少なくとも、星と銀河が最初に誕生して以来ずっと、それは宇宙のマイクロ波背景の放出に続く暗黒時代の後でした。

宇宙のマイクロ波背景はビッグバンから約38万年後にリリースされました。その後、最初の星と最初の銀河が形成されるまで、暗黒時代はさらに7億5000万年も続いた可能性があります。

現在の時代では、宇宙マイクロ波背景は、可視宇宙におけるすべての背景放射の光子密度の約60%を占めると推定されています。残りの40%は、EBLを表します。つまり、すべての星と銀河が寄与する放射です。それ以来登場しています。

これは、その後の137億年にわたってほとんど見えない状態に赤方偏移したものの、宇宙マイクロ波背景が表した巨大な光バーストの兆候を示しています。 EBLは光学的背景と赤外線背景が支配的で、前者は星明かりであり、後者は赤外線を放出するその星明りによって加熱されたダストです。

宇宙のマイクロ波背景が初期の宇宙の進化について何かを教えてくれるように、宇宙の赤外線背景は宇宙のその後の進化について、特に最初の銀河の形成について何かを教えてくれます。

光検出器アレイカメラおよび分光計(PACS)の進化的プローブは、ハーシェル宇宙天文台の「保証された時間」プロジェクトです。保証とは、他の優先度に関係なく、常にこのプロジェクトに費やされる一定の望遠鏡時間が存在することを意味します。 PACS Evolutionary Probeプロジェクト、または単にPEPは、以下を含む比較的ダストのない空の領域の宇宙赤外線背景を調査することを目的としています。 Great Observatories Origins Deep Survey(GOODS)フィールド。宇宙進化調査(COSMOS)フィールド。

Herschel PEPプロジェクトは、宇宙が約30億年前の銀河を観測している、z = 3程度の赤方偏移までの銀河の静止フレーム放射の測定を可能にするデータを収集しています。レストフレーム放射線とは、それらの初期の銀河によって放出された放射線の性質を、宇宙の介在する膨張によって放射線が赤方偏移する前に推定することを意味します。

データは、赤外線が全銀河系外光の約半分を占めていることを示しています。しかし、ローカルユニバースの現在の時代だけを見ると、赤外線は3分の1しか寄与しません。これは、現在よりも遠い過去に多くの赤外線が生成されたことを示唆しています。

これは、初期の銀河の方が塵が多かったためかもしれません。たとえば、楕円銀河はほこりがほとんどなく、ほとんど赤外線を放射しません。ただし、発光赤外線銀河(LIRGs)は、赤外線で強く放射し、光学放射ではそれほど放射しません。これは、塵の含有量が高いためと考えられます。

現代のLIRGは、銀河に未結合のダストを新たに供給し、新しい星の形成を刺激する銀河の合併から生じている可能性があります。それにもかかわらず、これらは初期宇宙の銀河がどのように見えたかにほぼ類似しているかもしれません。

ほこりのない楕円銀河は恐らく銀河の合併の進化の終点ですが、これらの銀河を供給する新しい物質が存在しない場合、老化した星が含まれているだけです。

したがって、裏庭に楕円銀河が増えていることは、若者の新鮮な赤外線のフラッシュを失っている宇宙に住んでいることを示しているようです。

参考文献: Berta et al Herschel / PEPを使用したレンガによる宇宙赤外線背景レンガの構築

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