اندازه‌گیری مه کیهانی در عالم
http://canot.ir/wp-content/uploads/2...5004-large.jpgپژوهشگران CNRS برای نخستین‌بار موفق به اندازه‌گیری شدت نور پراکنده‌ی پس‌زمینه‌ای فراکهکشانی (مِهی از فوتون‌ها که از زمان انفجار بزرگ، عالم را پر کرده است) در عالم شدند. این اندازه‌گیری با بهره‌گیری از آرایه‌ی تلسکوپ‌های HESS که در نامیبیا قرار دارد، و همکاری CNRS و CEA روی درخشان‌ترین منابع تابش گاما در نیم‌کره‌ی جنوبی انجام شد. این مطالعه درواقع مکمل پژوهش‌هایی است که به‌تازگی در رصدخانه‌ی فضایی Fermi-LAT انجام شده است. پیامد یافته‌های جدید، درک نوینی از اندازه‌ی عالم قابل مشاهده در طول‌موج گاما و چگونگی تشکیل ستاره‌ها و تحول کهکشان‌هاست.نوری که اجرام موجود در عالم (ستاره‌ها، کهکشان‌ها و …) از زمان تولد تابیده‌اند، فضای بین‌کهکشانی را با اقیانوسی از فوتون‌ها پر کرده است که از آن با نام “نور پراکنده‌ی پس‌زمینه‌ی فراکهکشانی” یاد می‌شود. درخشندگی پیرامون کهکشان راه شیری اندازه‌گیری مستقیم این فسیل نور را غیرممکن می‌کند. اخترفیزیک‌دانان برای حل کردن این مشکل از پرتوهای گاما (که انرژی‌شان بیش از ۵۰۰ میلیارد برابر بیشتر از نور مرئی است) بهره می‌گیرند که در واقع روشی غیرمستقیمی برای اندازه‌گیری این نور است.باریکه‌ای از پرتوهای گاما که کهکشانی دوردست در فاصله‌ی چند میلیون سال نوری می‌تاباند، به‌علت برهمکنش با نور پراکنده در مسیرش تا زمین ضعیف می‌شود. هنگامی که یک فوتون پرتو گاما در تماس با یک فوتون نور پراکنده قرار گیرد، ممکن است ناپدید شود و تولید یک الکترون و یک پوزیترون کند که شدت باریکه را کم می‌کند. هر چه ضخامت مه فوتون‌های پراکنده بیشتر باشد، میزان تضعیف بیشتر می‌شود و اندازه‌ی عالم قابل‌مشاهده در طول موج گاما کوچک‌تر می‌شود. در پایان، جذب تابش‌های باقی‌مانده در جو سبب تولید آبشاری از ذرات زیراتمی می‌شود که تشعشعی از نور تولید می‌کنند که می‌توانیم آن‌را از روی زمین با آرایه‌ی تلسکوپ‌های HESS آشکارسازی کنیم. HESS پرتوهای گاما با انرژی خیلی بالا را آشکارسازی می‌کند. پرتوهای گاما با انرژی کم را به‌طور مستقیم با تلسکوپ LAT که روی تلسکوپ فضایی پرتو گامای Fermi قرار دارد، آشکارسازی می‌کنند.پژوهشگران در این پژوهش بررسی‌های خود را روی کهکشان‌های خاصی به‌نام “بلازار” متمرکز کردند که چندین میلیارد سال از ما فاصله دارند. آن‌ها با اندازه‌گیری طیف پرتوهای گامایی که بلازارهای نسبتاً نزدیک گسیل می‌کنند، اثر برهمکنش پرتوهای گامای پرانرژی با نور پس‌زمینه‌ای فراکهکشانی پراکنده را درون کره‌ای به شعاع ۳ میلیارد سال نوری ارزیابی کردند. برپایه‌ی این اندازه‌گیری‌ها برای نخستین‌بار دانشمندان توانستند شدت نور ستاره‌ای درون عالم در بازه‌ی طول‌موج‌های فروسرخ نزدیک تا فرابنفش را با دقتی حدود ۲۰% اندازه بگیرند.با داشتن درک بهتری از نور پراکنده که هم‌چون مدرکی از عالم درخشان نخستین است، اطلاعاتی درباره‌ی نخستین ستاره‌ها به‌دست می‌آوریم و به این ترتیب چگونگی تشکیل آن‌ها و تحول کهکشان‌ها برای ما روشن می‌شود. این داده‌های جدید را می‌توانیم در برخی مدل‌های کیهان‌شناسی وارد کنیم تا آهنگ و فرایندهای تشکیل ستاره‌ها از زمان زاده شدن عالم را بهتر توصیف کنند. این یافته‌ها را همچنین می‌توان برای تعریف اندازه‌ی عالم قابل مشاهده در طول‌موج پرتوهای گاما به‌کار برد که این به نوبه‌ی خود امکان مطالعه‌ی اثر مکانیسم‌های بنیادی‌تر مربوط به میدان‌های مغناطیسی بین‌کهکشانی و همچنین پدیده‌های فیزیکی شگفت‌نگیز را فراهم می‌کند.
