시간이 시작된 이후로 얼마나 많은 별빛이 방출 되었습니까?

Dec 05 2018
엄청난 양입니다.
과학자들은 우주 역사의 대부분 동안 방출되는 모든 별빛을 측정하는 방법을 찾았습니다. George Rose / Getty 이미지

4,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000입니다.

이 모든 숫자가 무엇을 의미하는지 궁금하다면, 그것은 관측 가능한 우주의 모든 별이 방출하는 광자 의 수입니다. 더 간결하게 4 x 10 84 로 표현 하면 137 억년 된 우주로 거슬러 올라갑니다. Clemson University의 과학 대학의 천체 물리학자인 Marco Ajello 가 이끄는 연구팀에 따르면 10 억년 동안 존재 했다 .

이는 NASA의 10 년 된 페르미 감마선 우주 망원경 의 데이터 분석을 기반으로 한 것으로 연구자들은 우주의 대부분의 수명 동안 별 형성의 역사를 수집 할 수있었습니다.

과학자들은 2018 년 11 월 30 일 사이언스 저널에 발표 된 논문 에서 Ajello를 주 저자로하여 연구 결과를 자세히 설명했습니다 .

다음 은 연구에 대한 NASA 비디오입니다 .

대부분의 우주 역사에서 별빛을 측정하려면 상당한 독창성이 필요했습니다. Ajello가 이메일을 통해 준비된 발언에서 설명했듯이 별이 방출 하는 총 빛의 양은 두 가지 유형으로 구성됩니다. "하나는 먼지에 흡수되어 살아남는 별의 빛"이라고 그는 썼다. "이것이 우리가 측정 한 것입니다. 나머지는 먼지에 흡수되어 적외선으로 재 방출되는 항 성광입니다. 우리는 그것에 민감하지 않습니다. 우주 역사에서 별이 방출하는 에너지의 절반이 재 처리 된 것으로 밝혀졌습니다. 더 긴 (적외선) 파장의 별에 의해. "

하늘은 먼 별에 의해 오래 전에 방출 된 광자로 가득 차 있습니다. 이것은 은하 외 배경 광 또는 EBL 이라고합니다 . 그럼에도 불구하고 우리 은하의 달과 별을 제외하면 하늘은 우리 눈에 어둡게 보입니다. Ajello에 따르면, 이는 광대 한 우주의 나머지 부분에서 지구에 도달하는 대부분의 별빛이 극도로 희미하기 때문입니다. 이는 약 250 만 마일 떨어진 곳에서 경쟁하는 어둠 속에서 본 60 와트 전구에 해당합니다.

이 Science News 기사에서 설명하는 것처럼 Ajello와 그의 팀은이 문제를 해결하기 위해 Fermi 망원경에서 10 년간의 데이터를 숙독하고 EBL과 먼 블레이자에서 방출되는 감마선 ( 강력한 방사선 흐름을 보낼 수 있는 블랙홀) 과의 상호 작용 을 조사했습니다. 우주로. 연구원들은 그 블레이자에서 나오는 감마선이 EBL의 광자와의 충돌에 의해 흡수되거나 변경된 정도를 계산했습니다.

"Blazar는 전자기 스펙트럼을 통해 빛을 방출하지만 감마선 대역에서 대부분의 에너지를 방출합니다."라고 Ajello는 설명합니다. "Fermi에 탑재 된 LAT (Large Area Telescope)는 100 MeV (가시 광선 에너지의 1 백만 배)에서 1 TeV (가시 광선 에너지의 1 조배)까지 블레이저의 감마선을 측정 할 수 있습니다. 블레이자에서 방출되는 감마선을 흡수하는 생산 과정 (두 개의 광자가 전자-양전자 쌍을 생성하는)은 ~ 10 GeV (가시 광선 에너지의 10 억 배)의 에너지에서만 시작됩니다. 흡수 된, blazar 출력, 그러나이 '임계 값'이상에서는 blazar에서 점점 더 많은 광자가 흡수 될 때까지 (에너지를 충분히 증가 시키면) 더 이상 blazar를 볼 수 없습니다. "

"우리는 에너지의 함수로서 0 % 흡수에서 100 % 흡수로의 이러한 전환을 찾습니다."라고 Ajello는 계속합니다. "전환이 시작되는 에너지와 0 %에서 100 %로 얼마나 빠르게 이동하는지는 EBL 광자의 에너지와 그 중 몇 개가 거기에 있는지 측정합니다. 100 % (흡수) 전환이 더 빠를수록 더 빠릅니다. . "

Ajello는 EBL을 "무지개를 따라 황금 냄비를 발견하는 것과 같은 천체 물리학 자"라고 설명합니다. EBL은 무지개이며 그 지식은 마침내 많은 유용한 정보를 공개 할 수 있습니다.

Ajello는 별이 방출하는 총 빛의 양이 두 가지 유형으로 구성되어 있다고 설명합니다. "하나는 먼지에 의한 흡수를 견디는 별의 빛입니다 (우리가 측정 한 것입니다). 나머지는 먼지에 흡수되어 적외선으로 재 방출 된 별의 빛입니다 (우리는 그것에 민감하지 않습니다). 방출 된 에너지의 절반이 나옵니다. 우주 역사를 통틀어 별에 의해 더 긴 (적외선) 파장의 별에 의해 재 처리됩니다. "

연구자 '기술은 워싱턴 포스트에 따르면, 그들은 빅뱅 후 3,000,000,000년에 대해 정점했다 발견 극적으로 그 이후 둔화 우주에서 별 형성의 역사를 볼 수 그들을 활성화 문서 작업에.

이 숫자에는 우주가 존재 한 후 처음 10 억년 동안 방출 된 별빛의 양은 포함되지 않습니다. Ajello는 "이것은 우리가 아직 실제로 조사 할 수없는 시대입니다."라고 설명합니다. 그것이 그와 다른 과학자들이 NASA가 최초의 별을 감지 할 수있을만큼 충분히 민감 할 것이라고 NASA가 밝힌 2021 년 제임스 웹 우주 망원경 의 출시를 고대하고있는 한 가지 이유 입니다.

이제 흥미 롭 네요

이 Clemson 보도 자료 에 따르면 새로운 별의 생성이 느려졌지만 완전히 중단되지는 않았습니다 . 예를 들어 은하수는 매년 약 7 개의 새로운 별을 만듭니다.

최초 게시일 : 2018 년 12 월 4 일

별빛 FAQ

별빛의 원인은 무엇입니까?
NASA에 따르면 별빛이 약간 구부러지는 대기의 공기 이동으로 인해 별이 반짝인다.
별빛에서 무엇을 배울 수 있습니까?
NASA에 따르면 천문학 자들은 별빛으로부터 모든 종류의 정보를 얻을 수 있습니다. 빛의 별이 생성하는 것은 원자와 분자로 암호화되며 별의 화학적 구성, 온도, 압력 및 속도와 같은 모든 종류의 과학 정보를 포함합니다.
별이 우주에서 빛나나요?
별은 많은 광자를 방출합니다. 4,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 광자 (더 간결하게 4 x 1084로 표현됨)는 137 억년 된 우주가 겨우 10 억 년 동안 존재했던 시점으로 거슬러 올라가는 관측 가능한 우주의 모든 별에 의해 방출되었습니다.
몇 개의 별이 있습니까?
유럽 ​​우주국의 천문학 자 들은 은하수에만 약 1 억 개의 별이 있다고 추정합니다. 하지만 그 너머에는 은하수가 수백만 개가 더 많아서 별의 수를 추정하는 것은 거의 불가능합니다.
별빛은 어떻게 측정합니까?
Clemson University의 연구원들은 Fermi Gamma-ray Space Telescope를 사용하여 739 Blazars의 감마선 신호와 관련된 9 년간의 데이터를 분석했습니다. Blazars는 우주로 강력한 복사 흐름을 보내는 초대 질량 블랙홀이있는 은하입니다. 연구자들은 그 블레이자에서 나오는 감마선이 은하 외 배경 광의 광자와의 충돌로 흡수되거나 변경된 정도를 계산했습니다.