Titokzatos infravörös fényt vizsgál a NASA

2021. június 21. 19:47
2021. június 6-án egy NASA rakéta fedélzetén teljesítette első küldetését a CIBER-2, mely további repüléseket fog végrehajtani. A kísérlet során az úgynevezett kozmikus infravörös háttérsugárzást mérik, mely nem azonos a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzással. Ez a titokzatos infravörös fény tölti ki az égboltot a fejünk felett.

Honnan származhat a túl sok fény?

A CIBER eredete még 2007-re nyúlik vissza, amikor a NASA Spitzer űrtávcsöve megmérte a kozmikus infravörös hátteret, mely az égbolton foltos minták formájában jelenik meg. A foltok olyan helyeket jelölnek, ahol a galaxisok a gravitáció hatására összesűrűsödtek. A Spitzer adatait feldolgozó tudósok azonban több fényt találtak, mint amennyire az ismert galaxis populációk alapján számítottak. Ekkor úgy gondolták, hogy a többletfény a korai világegyetem legelső csillagaiból származhat. Később, 2012-ben egy másik kutató csoport újra megvizsgálta a Spitzer adatait, és ők arra a következtetésre jutottak, hogy a fény egy része inkább a galaxisok között található kóbor csillagokból származhat. 

CIBER a mérleg nyelve

Az első CIBER kísérlet, Jamie Bock, a Caltech fizika professzorának vezetésével, arra volt hivatott, hogy eldöntse a kérdést a kozmikus infravörös háttér független mérésével és vizsgálatával. A CIBER küldetés négy repülésből állt 2009 és 2013 között. Itt egyszerre ábrázolták az égbolt régióit két infravörös hullámhosszon, amelyek rövidebbek, mint a Spitzer által mért hullámhossz. 2014-ben a CIBER csapata arról számolt be, hogy ők is több fényt találtak, mint amire számítottak, és úgy vélték, hogy a CIBER és a Spitzer által két-két infravörös sávban mért fényerő, valószínűsíthetően a galaxisok közötti kóbor csillagokból ered.

Sokkal alaposabb, mint az elődei

A CIBER-2 most hat hullámhosszon végez méréseket, ezzel segíti, hogy még pontosabban megérthessék a kutatók az égboltunk diffúz infravörös fényét. A CIBER-2 ráadásul képes megkülönböztetni a legelső, korai csillagokból származó fényt, a fekete lyukak sugárzását, valamint a galaxisokon kívüli kóbor csillagok fényét. Ugyanis az univerzumban elsőként kialakult csillagok és a fekete lyukak sugárzásának jellegzetes színspektrummal kell rendelkezniük amiatt, mert a korai világegyetemben található csillagköd az ultraibolya fényt elnyelte. Azonban azóta ez a hidrogénfelhő feloldódott, így nem befolyásolja az újonnan keletkezett kóbor csillagok spektrumát. 

A CIBER-2 küldetést vezető Michael Zemcov szerint az bizonyos, hogy a galaxisokon kívüli csillagok gyakran a más galaxisokkal való kölcsönhatásból fakadó árapály hatás miatt keletkeznek, azt azonban még nem lehet tudni, hogy mennyi van belőlük.

Térben és időben nagy távolságokra tekintenek

A csillagokat, többek között színképük szerint csoportosíthatjuk. Ilyenkor a legfontosabb vizsgált tulajdonságok a hőmérséklet és az anyagösszetétel. Az így megkülönböztetett egyes csoportokat betűkkel jelölik. A kutatók úgy vélik, hogy a kozmikus infravörös háttérsugárzás nagy része az úgynevezett M és K csillagokból származik, amelyek az univerzumban a leggyakoribb csillagtípusok. Emellett persze a sugárzás elenyésző része származhat az első csillagok és a fekete lyukak sugárzásából is. A mostani vizsgálat célja, hogy a kozmikus történelem során kibocsátott összes fényt megmérje, beleértve minden olyan forrást is, ami eddig esetleg elkerülte a csillagászok figyelmét. 

Ez volt az első repülés a tervezett ötből

A CIBER-2-t, hasonlóan a korábbi CIBER eszközhöz, egy kis szuborbitális rakéta juttatta ki a Föld légköréből. A rakéta 10 perc alatt 300 kilométeres magasságig viszi fel a CIBER-2-t, ahol az eszköz az égbolt 4 fokos szeletét fogja be kamerájával. Összehasonlítás képpen a telihold, körülbelül fél fokot jelent az égbolton. Ez a folyamat, a tervek szerint, négyszer fog megismétlődni a következő 5 évben. A NASA Black Brant IX hordozórakétájának első indítását, csendes-óceáni idő szerint, június 6-án vasárnap este hajtották végre, az új-mexikói White Sands rakétakilövő állomásról. 

További küldetésekhez nyújthat hasznos tapasztalatot a mostani kutatás

A CIBER küldetések fontos előfutárai az univerzum történetének, spektrofotométerének, a reionizáció korszakának és az Ices Explorer (SPHEREx) küldetésének. Ennek keretében 2024-ben egy távcsövet indítanak útnak, hogy két év alatt 102 hullámhosszon vizsgálja az eget, ezzel lehetővé téve a háttérsugárzás még hatékonyabb tanulmányozását. A SPHEREx majd segít a csillagászoknak még pontosabban megérteni, hogy hogyan keletkezett az univerzum, és talán arra is választ ad, hogy mennyire gyakran találhatóak meg az élet összetevői a fiatal csillag- és bolygórendszerekben. 
 


Kedvelje a Makronómot Facebookon!



Hozzászóláshoz és a további kommentek megtekintéséhez lépjen be, vagy regisztráljon!

Bejelentkezés