Os cientistas descobriram uma maneira de medir toda a luz das estrelas emitida durante a maior parte da história do universo. George Rose / Getty Images p Aqui está um número alucinante para você: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
p Caso você esteja se perguntando o que significam todos esses dígitos, esse é o número de fótons - expresso de forma mais compacta como 4 x 10
84
- emitida por todas as estrelas do universo observável, voltando para quando o universo de 13,7 bilhões de anos existia há apenas um bilhão de anos, de acordo com uma equipe de pesquisadores chefiada por Marco Ajello, um astrofísico no College of Science da Clemson University.
p Isso é baseado em uma análise de dados do Telescópio Espacial Fermi Gamma-ray da NASA, de 10 anos, que permitiu aos pesquisadores compilar uma história da formação de estrelas durante a maior parte da vida do universo. p Os cientistas detalharam suas descobertas em um artigo publicado em 30 de novembro, 2018, na revista Science, com Ajello como o autor principal. p Aqui está um vídeo da NASA sobre a pesquisa: p Medir a luz das estrelas durante a maior parte da história do universo exigiu considerável engenhosidade. Como Ajello explica em comentários preparados por e-mail, a quantidade total de luz emitida pelas estrelas é composta de dois tipos. "Uma é a luz estelar que sobrevive à absorção pela poeira, "ele escreve." Isso é o que medimos. O resto é luz estelar absorvida pela poeira e reemitida no infravermelho. Não somos sensíveis a isso. Acontece que metade da energia emitida por estrelas ao longo da história do universo é reprocessada por estrelas em comprimentos de onda mais longos (infravermelho). " p O céu está cheio de fótons emitidos há muito tempo por estrelas distantes - isso é chamado de luz de fundo extragaláctica, ou EBL. No entanto, exceto para a lua e as estrelas de nossa própria galáxia, o céu parece escuro aos nossos olhos. De acordo com Ajello, isso porque a maior parte da luz das estrelas que chega à Terra vinda do resto do vasto universo é extremamente fraca - o equivalente a uma lâmpada de 60 watts vista na escuridão total a cerca de 2,5 milhões de quilômetros de distância. p Como este artigo da Science News explica, para contornar esse problema, Ajello e sua equipe examinaram 10 anos de dados do telescópio Fermi, e olhou para a interação do EBL com os raios gama emitidos por blazares distantes - buracos negros que podem enviar poderosos fluxos de radiação para o universo. Os pesquisadores calcularam até que ponto os raios gama desses blazares foram absorvidos ou alterados por colisões com os fótons do EBL. p "Blazars emitem luz em todo o espectro eletromagnético, mas liberam a maior parte de sua energia na banda de raios gama, "Ajello explica." O Large Area Telescope (LAT) a bordo do Fermi é capaz de medir os raios gama de blazars de 100 MeV (1 milhão de vezes a energia da luz visível) a 1 TeV (1 trilhão de vezes a energia da luz visível ) O processo de produção de pares (onde dois fótons produzem um par elétron-pósitron) que absorveu os raios gama emitidos pelos blazares começa apenas com energias de ~ 10 GeV (bilhões de vezes a energia da luz visível). Portanto, abaixo desta energia, observamos o verdadeiro, não absorvido, saída do blazar, mas acima desse 'limiar' mais e mais fótons dos blazares são absorvidos até o ponto (se você aumentar a energia o suficiente) você não vê mais o blazar. " p "Procuramos essa transição de zero por cento de absorção para 100 por cento de absorção em função da energia, "Ajello continua." A energia na qual a transição começa e a velocidade com que vai de zero a 100 por cento medem a energia dos fótons EBL e quantos deles estão lá fora. Quanto mais houver, mais rápida será a transição de zero 100 por cento (absorção). " p Ajello descreve o rastreamento do EBL como o equivalente dos astrofísicos a "seguir o arco-íris e descobrir um pote de ouro. O EBL é o arco-íris e seu conhecimento pode finalmente revelar muitas informações úteis". p Ajello explica que a quantidade total de luz emitida pelas estrelas é composta por dois tipos. "Uma é a luz estelar que sobrevive à absorção pela poeira (foi isso que medimos). O resto é a luz estelar absorvida pela poeira e reemitida no infravermelho (não somos sensíveis a isso). Acontece que metade da energia emitida por estrelas ao longo da história do universo é reprocessado por estrelas em comprimentos de onda mais longos (infravermelho). " p A técnica dos pesquisadores permitiu-lhes ver a história da formação de estrelas no universo, que eles descobriram que atingiu o pico cerca de 3 bilhões de anos após o Big Bang e diminuiu drasticamente desde então, de acordo com um artigo do Washington Post sobre o trabalho. p A contagem não inclui a quantidade de luz estelar emitida no primeiro bilhão de anos de existência do universo. "Esta é uma época que não podemos realmente explorar ainda, "Ajello explica. Essa é uma das razões pelas quais ele e outros cientistas estão ansiosos para o lançamento do Telescópio Espacial James Webb em 2021, que a NASA diz que será suficientemente sensível para detectar as primeiras estrelas. Agora isso é interessante
Embora a criação de novas estrelas tenha diminuído, nunca parou completamente, de acordo com este comunicado à imprensa da Clemson. A via Láctea, por exemplo, cria cerca de sete novas estrelas a cada ano.
Publicado originalmente:4 de dezembro, 2018
