Sejak bintang-bintang pertama mula berkedip kira-kira 100 juta tahun selepas Big Bang, alam semesta kami menghasilkan kira-kira satu trilion trilion bintang, masing-masing mengepam cahaya bintang ke dalam alam semesta. Itulah jumlah tenaga yang menarik, tetapi bagi para saintis di Kerjasama Teleskop Kawasan Besar Fermi, ia memberikan cabaran. Hannah Devlin di The Guardian melaporkan bahawa para ahli astronomi dan astrofizik mengambil alih tugas monumental untuk mengira berapa banyak bintang cahaya yang dikeluarkan sejak alam semesta bermula 13.7 bilion tahun yang lalu.
Jadi, berapa bintang cahaya di sana? Menurut makalah Sains jurnal, 4x10 ^ 84 foton bernilai cahaya bintang telah dihasilkan di alam semesta kami, atau 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, 000, 000, 000 photon.
Untuk mendapatkan jumlah yang sangat besar, pasukan menganalisis data bernilai sepuluh tahun dari Teleskop Angkasa Gamma-ray Fermi, sebuah projek NASA yang mengumpul data pembentukan bintang. Pasukan ini memandang secara khusus pada data dari cahaya latar extragalactic (EBL) kabus kosmik yang meresap alam semesta di mana 90 peratus sinaran ultraviolet, inframerah dan sinaran yang dipancarkan dari bintang berakhir. Pasukan itu mengkaji 739 blazar, jenis galaksi dengan lubang hitam supermasif di tengahnya yang menimbulkan aliran-gelombang sinar gamma secara langsung menuju Bumi pada hampir kelajuan cahaya. Objek-objek ini sangat terang, bahkan blazar yang sangat jauh dapat dilihat dari Bumi. Fotonya dari galaksi berkilat bertembung dengan EBL, yang menyerap beberapa foton, meninggalkan jejak yang boleh diteliti para penyelidik.
Melihat blazar yang berumur antara 2 juta hingga 11.6 bilion tahun membenarkan para penyelidik menggunakan instrumen sensitif pada teleskop Fermi untuk menganalisis cahaya mereka, mengukur berapa banyak radiasi yang hilang apabila ia bergerak melalui EBL. Ini membolehkan mereka membuat ukuran tepat ketumpatan atau ketebalan EBL dari masa ke masa, pada dasarnya mencipta sejarah cahaya bintang di alam semesta kerana, dalam ruang yang jauh, jarak dan masa hampir sama.
"Dengan menggunakan blazar pada jarak yang berbeza dari kami, kami mengukur jumlah cahaya bintang pada tempoh masa yang berlainan, " kata pengarang bersama Vaidehi Paliya dari Universiti Clemson dalam kenyataan akhbar. "Kami mengukur jumlah cahaya bintang setiap zaman - satu bilion tahun yang lalu, dua bilion tahun yang lalu, enam bilion tahun yang lalu, dan sebagainya - sepanjang perjalanannya ketika bintang pertama terbentuk. Ini membenarkan kami membina semula EBL dan menentukan sejarah pembentukan bintang alam semesta dengan cara yang lebih berkesan daripada yang pernah dicapai sebelum ini. "
Para penyelidik telah cuba untuk mengukur EBL pada masa lalu, tetapi tidak dapat melewati debu setempat dan starlight dekat Bumi, sehingga hampir mustahil untuk mengumpul data yang baik pada EBL. Walau bagaimanapun, teleskop Fermi membenarkan pasukan itu meminimumkan gangguan itu dengan melihat sinar gamma. Data yang dikumpulkan adalah selaras dengan anggaran sebelumnya untuk ketumpatan EBL.
Kajian menunjukkan bahawa puncak pembentukan bintang di alam semesta berlaku kira-kira 11 bilion tahun dahulu. Lama kelamaan, ia telah melambat secara drastik, tetapi bintang-bintang masih terbentuk, dengan kira-kira tujuh bintang baru menyala di Bima Sakti setiap tahun sahaja.
Kajian itu bukan sekadar latihan dalam memecahkan kunci sifar sama ada. Ryan F. Mandelbaum di Gizmodo melaporkan bahawa pengukuran memberikan saintis satu batas atas kepada jumlah galaksi yang terapung sekitar 12 bilion tahun yang lalu semasa Reinization of Reionization, masa ketika materi gelap, hidrogen dan helium pertama bersatu menjadi bintang dan perkara biasa . Ia juga mungkin bahawa pengukuran EBL dapat membantu mengembangkan cara baru untuk mencari jenis zarah yang tidak diketahui.
Ahli astrofizik Clemson dan peneraju utama Marco Ajello berkata dalam pelepasan bahawa kajian itu juga merupakan langkah yang baik untuk memahami zaman awal universiti.
"Billion tahun pertama sejarah alam semesta kita adalah zaman yang sangat menarik yang belum disiasat oleh satelit semasa, " katanya. "Pengukuran kami membolehkan kami mengintip ke dalamnya. Mungkin suatu hari nanti kita akan mencari jalan untuk melihat semua jalan kembali ke bang besar. Inilah matlamat utama kita. "
