Телескоп Fermi-LAT измерил прозрачность Вселенной за 15 лет

Статистическая значимость в 23 сигма подтвердила результаты 15-летней миссии телескопа Fermi-LAT по изучению «прозрачности» космоса. Астрофизики проанализировали данные более чем полутора тысяч блазаров, чтобы измерить внегалактическое фоновое излучение. Это позволило реконструировать историю формирования звезд вплоть до периода, когда возраст Вселенной составлял всего миллиард лет.

Внегалактическое фоновое излучение (EBL) — это своего рода энергетический архив, хранящий свет всех звезд и черных дыр с момента зарождения Вселенной. Прямое измерение этого «тумана» затруднено из-за свечения нашей собственной Галактики и зодиакальной пыли. Чтобы обойти препятствие, ученые использовали метод гамма-аттенуации: они наблюдали, как гамма-кванты от далеких источников сталкиваются с фотонами фонового излучения и теряют энергию.

Команда Fermi-LAT обработала данные за 181 месяц, увеличив выборку объектов почти вдвое. В итоговый список вошли 1576 блазаров — активных ядер галактик, чье излучение направлено в сторону Земли. Анализ позволил зафиксировать оптическую толщу Вселенной в 19 временных эпохах, достигнув рекордной точности. Вероятность случайного получения такого результата практически исключена, так как статистический порог достоверности превысил стандартные требования в несколько раз.

Границы прозрачности

Исследование уточнило положение космологического гамма-горизонта — условной поверхности, за которой пространство становится непроницаемым для высокоэнергетического излучения. Полученные цифры подтвердили существующие модели эволюции галактик и позволили оценить темпы звездообразования на самых ранних этапах. Кроме того, ученые ограничили вклад внутригалактического света, доказав, что его доля не превышает 23%. Это ставит под сомнение ряд радикальных теорий, предполагавших иное распределение энергии в межгалактической среде. Данные Fermi-LAT теперь служат эталоном для будущих миссий, включая черенковский телескоп CTAO, который займется изучением сверхвысоких энергий.