Questa animazione spiega come i raggi gamma viaggiano nello spazio e nel tempo dalla loro emissione come sorgente altamente energetica, un blazar, alla loro "cattura" da parte della Large Area Telescope (LAT) del telescopio spaziale Fermi.
Durante il loro viaggio il numero di fotoni ultravioletti hanno un movimento casuale e i raggi ottici (blu) aumentano con l'aumentare delle stelle che sempre più nascono nell'universo.
Alla fine, uno dei raggi gamma incontra un fotone di luce stellare e il raggio gamma si trasforma in un elettrone e in un positrone.
I restanti fotoni gamma-ray arrivano a Fermi, interagiscono con le piastre di tungsteno del LAT e producono elettroni e positroni i cui percorsi, attraverso il rivelatore, permettono agli astronomi di " rifare la stessa strada" all'inverso arrivando a scoprire da dove sono partiti.
Gli astronomi utilizzando i dati rilevati dal telescopio spaziale Fermi sono riusciti a misurare con accuratezza la luce delle stelle nell'universo e quindi stabilire la quantità totale di luce proveniente da tutte le stelle che hanno mai brillato, realizzando un obiettivo primario.
Lo scienziato Marco Ajello, ricercatore post-dottorato presso l'Istituto di Ricerche Kavli Astrofisica e Cosmologia presso la Stanford University in California e la Space Sciences Laboratory presso la University of California a Berkeley, ha detto: "La luce ottica e ultravioletta delle stelle continua a viaggiare in tutto l'universo, anche dopo che le stelle cessano di brillare. Questo crea un campo di radiazione fossile che si può esplorare con raggi gamma da fonti molto distanti".
I raggi gamma sono la forma più energetica della luce. Dal lancio del telescopio spaziale Fermi nel 2008, il suo Large Area Telescope (LAT), osserva il cielo con raggi gamma ad alta energia ogni tre ore creando la mappa più dettagliata dell'universo mai conosciuto, con queste energie.
L'importo totale della luce delle stelle nel cosmo è conosciuta dagli astronomi come la luce di fondo extragalattica (EBL); coi raggi gamma le funzioni EBL sono come una specie di nebbia cosmica.
Proprio questo è la base dello studio di Ajello e del suo team, studiando i raggi gamma da 150 blazar, o galassie alimentate da buchi neri, che sono stati fortemente rilevati ad energie superiori ai 3 miliardi di elettronvolt (GeV), o più di un miliardo di volte l'energia della luce visibile.
Questo grafico mostra . Questa mappa che mostra l'intero cielo e dove è evidenziata la posizione di 150 blazar (punti verdi) utilizzati nello studio EBL, è stata "costruita" in quattro anni utilizzando raggi gamma con energie superiori ai 10 miliardi di elettronvolt (GeV) rilevati da Fermi.
La Via Lattea corre lungo il centro del grafico; lo strumento Fermi LAT è il primo a rilevare più di 500 fonti in questo intervallo di energia.
Il telescopio spaziale Fermi ha misurato la quantità di assorbimento dei raggi gamma negli spettri blazar prodotti da luce ultravioletta e la luce delle stelle è visibile in tre epoche diverse nella storia dell'universo.
Questa illustrazione pone in prospettiva le misure rilevate dal telescopio con altre ben note della storia cosmica.
La formazione delle stelle ha raggiunto un picco quando l'universo aveva circa 3 miliardi di anni ed è in calo da allora.
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