Otkako su prve zvijezde prve treperile oko 100 milijuna godina nakon Velikog praska, naš je svemir stvorio otprilike trilijuna bilijuna zvijezda, a svaka je pumpala zvijezdu izbacila u svemir. To je nevjerojatna količina energije, ali znanstvenicima u suradnji s teleskopom u Fermiju ovo je veliki izazov. Hannah Devlin iz The Guardiana izvještava da su astronomi i astrofizičari preuzeli monumentalni zadatak izračunati koliko zvijezda se emitira otkad je svemir započeo prije 13, 7 milijardi godina.
Dakle, koliko zvjezdanog svjetla ima? Prema radu u časopisu Science, u našem svemiru je proizvedeno zvjezdano svjetlo 4 × 10 ^ 84 fotona, ili 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 fotona.
Kako bi došli do tog nevjerojatno velikog broja, tim je analizirao podatke vrijedne desetljećima iz svemirskog teleskopa Fermi Gamma-zračenja, NASA-inog projekta koji prikuplja podatke o stvaranju zvijezda. Tim je posebno proučavao podatke iz ekstragalaktičke pozadinske svjetlosti (EBL), kozmičku maglu koja prožima svemir gdje završi 90 posto ultraljubičastog, infracrvenog i vidljivog zračenja iz zvijezda. Tim je pregledao 739 blazara, vrstu galaksije s supermasivnom crnom rupom u središtu koja puca nizovima gama-zraka izravno prema Zemlji pri gotovo brzini svjetlosti. Predmeti su tako svijetli, da se sa Zemlje mogu vidjeti čak i vrlo udaljeni blazari. Ti se fotoni iz sjajnih galaksija sudaraju s EBL-om koji apsorbira dio fotona, ostavljajući otisak koji istraživači mogu proučavati.
Gledajući blazare u dobi od 2 milijuna do 11, 6 milijardi godina omogućili su istraživačima da koriste osjetljive instrumente na Fermi teleskopu da bi analizirali njihovu svjetlost, mjereći koliko zračenja je izgubilo tokom kretanja kroz EBL. To im omogućuje stvaranje precizne mjere gustoće ili debljine EBL-a tijekom vremena, u osnovi stvarajući povijest zvijezde u svemiru, jer su u dubokom svemiru udaljenost i vrijeme gotovo ista stvar.
"Upotrebom blazara na različitim udaljenostima od nas, izmjerili smo ukupnu zvjezdanu svjetlost u različitim vremenskim razdobljima", kaže koautorica Vaidehi Paliya sa Sveučilišta Clemson u priopćenju za javnost. "Mjerili smo ukupnu zvjezdanu svjetlost svake epohe - prije milijardu godina, dvije milijarde godina, prije šest milijardi godina itd. - sve do pojave zvijezda. To nam je omogućilo da rekonstruiramo EBL i utvrdimo povijest stvaranja zvijezda u svemiru na učinkovitiji način nego što je bio postignut prije. "
Istraživači su u prošlosti pokušali izmjeriti EBL, ali nisu uspjeli proći lokaliziranu prašinu i zvjezdanu svjetlost blizu Zemlje, čineći gotovo nemogućim prikupljanje dobrih podataka o EBL-u. Fermi teleskop je, međutim, konačno dopustio timu da to smetnje minimizira gledanjem gama zraka. Podaci koje su prikupili usklađeni su s prethodnim procjenama gustoće EBL-a.
Studija pokazuje da se vrhunac formiranja zvijezda u svemiru dogodio prije oko 11 milijardi godina. S vremenom se drastično usporilo, ali zvijezde se još uvijek formiraju, a oko sedam novih zvijezda svake godine svijetli na Mliječnom putu.
Studija nije bila samo vježba za razbijanje nula ključa. Ryan F. Mandelbaum iz Gizmodo izvještava da mjerenje daje znanstveniku gornju granicu broja galaksija koje su plutale prije otprilike 12 milijardi godina tijekom epohe reionizacije, razdoblja kad su se tamna tvar, vodik i helij prvo spojili u zvijezde i običnu tvar, Moguće je i da bi mjerenje EBL moglo pomoći u razvoju novih načina traženja nepoznatih vrsta čestica.
Clemson astrofizičar i glavni autor Marco Ajello kaže u izdanju da je studija također dobar korak ka razumijevanju svemira u najranijim danima.
„Prvih milijardi godina povijesti našeg svemira vrlo je zanimljiva epoha koju trenutni sateliti još nisu ispitali“, kaže on. "Naše mjerenje omogućava nam da zavirimo u nju. Možda ćemo jednog dana pronaći način da se vratimo natrag na veliki prasak. To je naš krajnji cilj. "
