Внегалактический фоновый свет
Диффузный внегалактический фоновый свет излучение, (EBL) — это все накопленное во Вселенной возникшее в результате процессов звездообразования , плюс вклад активных галактических ядер (АЯГ). [1] Это излучение охватывает почти все длины волн электромагнитного спектра , кроме микроволнового, в котором преобладает первичный космический микроволновый фон . EBL является частью диффузного внегалактического фонового излучения (DEBRA), которое по определению охватывает весь электромагнитный спектр. После космического микроволнового фона EBL создает второй по энергии диффузный фон, поэтому он важен для понимания полного энергетического баланса Вселенной.
Понимание EBL также имеет фундаментальное значение для внегалактической астрономии очень высоких энергий (VHE, 30 ГэВ – 30 ТэВ). [2] VHE Фотоны , приходящие с космологических расстояний, ослабляются за счет образования пар с фотонами EBL. Это взаимодействие зависит от спектрального распределения энергии (SED) EBL. Поэтому необходимо знать SED ЭПС для изучения внутренних свойств излучения источников ПВЭ.
Наблюдения
[ редактировать ]Прямое измерение ЭПС затруднено главным образом из-за вклада зодиакального света , который на порядки превышает ЭПС. Различные группы заявляли об обнаружении EBL в оптическом диапазоне. [3] и ближнего инфракрасного диапазона. [4] [5] Однако было высказано предположение, что эти анализы были загрязнены зодиакальным светом. [6] Недавно две независимые группы, использующие разные методы, заявили об обнаружении EBL в оптическом диапазоне без загрязнения зодиакальным светом. [7] [8] [9]
Существуют и другие методы, которые устанавливают ограничения на фон. На основе исследований глубоких галактик можно установить более низкие пределы. [10] [11] С другой стороны, наблюдения внегалактических источников VHE устанавливают верхние пределы EBL. [12] [13] [14]
В ноябре 2018 года астрономы сообщили, что ЭПС составила 4 х 10 84 фотоны . [1] [15]
Эмпирическое моделирование
[ редактировать ]Существуют эмпирические подходы, которые предсказывают общий SED EBL в локальной вселенной, а также его эволюцию с течением времени. Эти типы моделирования можно разделить на четыре категории в зависимости от: [16]
(i) Прямая эволюция, которая начинается с космологических начальных условий и следует за прямой эволюцией во времени посредством полуаналитических моделей формирования галактик. [17] [18] [19]
(ii) Обратная эволюция, которая начинается с существующих популяций галактик и экстраполирует их назад во времени. [20] [21] [22]
(iii) Эволюция населения галактик, предполагаемая в диапазоне красных смещений . Эволюция галактики здесь делается с использованием некоторой величины, полученной из наблюдений, такой как плотность скорости звездообразования во Вселенной. [23] [24] [25] [26]
(iv) Эволюция населения галактик, наблюдаемая непосредственно в диапазоне красных смещений, которые вносят значительный вклад в EBL. [16]
См. также
[ редактировать ]- Космический инфракрасный фон
- Космическое микроволновое фоновое (CMB) излучение
- Диффузное внегалактическое фоновое излучение
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Прощай, Деннис (3 декабря 2018 г.). «Весь свет, который можно увидеть? 4 x 10 84 Фотоны» . The New York Times . Дата обращения 4 декабря 2018 .
- ^ Ааронян, Ф.А. , Космическое гамма-излучение очень высокой энергии: решающее окно в экстремальную вселенную, River Edge, Нью-Джерси: World Scientific Publishing, 2004.
- ^ Бернштейн, РА, 2007, ApJ, 666, 663.
- ^ Камбрези, Л.; Охват, WT; Бейхман, Калифорния; Джарретт, TH, 2001, ApJ, 555, 563.
- ^ Мацумото Т. и др., 2005, ApJ, 626, 31.
- ^ Маттила, К., 2006, MNRAS, 372, 1253.
- ^ Мацуока, Ю.; Кавара, К.; 2011, ApJ, 736, 119;
- ^ Маттила, К.; Лехтинен, К.; Вайсанен, П.; фон Аппен-Шнур, Г.; Лейнерт, К., 2011, Материалы симпозиума IAU 284 SED, arXiv:1111.6747.
- ^ Домингес, Альберто; Примак, Джоэл Р.; Белл, Труди Э. (2015). «Как астрономы открыли скрытый свет Вселенной». Научный американец . 312 (6): 38–43. doi : 10.1038/scientificamerican0615-38 . ПМИД 26336684 .
- ^ Мадау, П.; Поццетти, Л., 2000, МНРАС, 312, L9
- ^ Кинан, RC; Баргер, Эй Джей; Коуи, LL; Ван, WH, 2010, ApJ, 723, 40
- ^ Ааронян Ф. и др., 2006, Nature, 440, 1018.
- ^ Мазин, Д.; Рауэ, М., 2007, А&А, 471, 439.
- ^ Альберт Дж. и др., 2008, Science, 320, 1752.
- ^ Коллаборация Fermi-LAT (30 ноября 2018 г.). «Гамма-излучение определения истории звездообразования Вселенной». Наука . 362 (6418): 1031–1034. arXiv : 1812.01031 . Бибкод : 2018Sci...362.1031F . дои : 10.1126/science.aat8123 . ПМИД 30498122 .
- ^ Перейти обратно: а б Домингес и др. 2011, МНРАН, 410, 2556.
- ^ Примак, младший; Буллок, Дж. С.; Сомервилл, РС; МакМинн, Д., 1999, APh, 11, 93.
- ^ Сомервилл, RS; Гилмор, Колорадо; Примак, младший; Домингес, А., 2012, arXiv:1104.0669.
- ^ Гилмор, RC; Сомервилл, РС; Примак, младший; Домингес, А., 2012, arXiv:1104.0671.
- ^ Малкан, Массачусетс; Стекер, ФРВ, 1998, ApJ, 496, 13
- ^ Стекер, ФРВ; Малкан, Массачусетс; Скалли, ST, 2006, ApJ, 648, 774.
- ^ Франческини, А.; Родигьеро, Г .; Ваккари, М., 2008, A&A, 487, 837.
- ^ Кнейске, ТМ; Мангейм, К.; Хартманн, Д.Х., 2002, A&A, 386, 1
- ^ Финке, JD; Раззак, С.; Дермер, CD, 2010, ApJ, 712, 238
- ^ Кнейске, Т.~М.; Доул, Х., 2010, A&A, 515, A19.
- ^ Хайре, В.; Сриананд, Р., 2014, ApJ, 805, 33 (arXiv:1405.7038)
