Zvětšit obrázek

Vlevo infračervené pozadí. Kredit: NASA/ JPL-Caltech/ A. Kashlinsky(GSFC).

Infračervené pozadí vesmíru (Cosmic infrared background, CIB) je tajuplné infračervené záření, které zaplavuje naši oblohu z hlubin dávného vesmíru. Vlastně se podobá reliktnímu mikrovlnnému záření, jen funguje na kratších vlnových délkách. Je všudypřítomné, ale jeho pozorování je nesmírně obtížné, protože má jen velmi málo vlastností, kterými ho můžeme odlišit od vesmírných objektů v popředí. Pokud jde o jeho zdroje, podle toho, co známe, přicházejí v úvahu dvě možnosti – jaderná fúze ve hvězdách a gravitace černých děr.

Zvětšit obrázek

Alexander Kashlinsky a CIB. Kredit: NASAs Goddard Space Flight Center/ David Friedlander.

Když byl náš vesmír doopravdy mladý, tak v galaxiích extrémně zářících v infračervené části spektra (Ultraluminous infrared galaxy, ULIRG) vznikaly nové hvězdy 10 až 50krát intenzivněji, než dnes. Jimi vytvořené infračervené záření přispívá k infračervenému pozadí vesmíru asi ze 70 procent. Na zbylém dílu infračerveného pozadí vesmíru se podílejí především černé díry, které žravě pohlcují hmotu a přitom vyzařují rentgenové záření. Rentgenové paprsky zasahují prach kolem nenasytné černé díry a ten pak vyzáří infračervené záření.

Zvětšit obrázek

Extended Groth Strip uprostřed. Kredit: NASA, ESA, M. Davis (UC Berkeley).

Známý lovec temného proudu lotyšského původu, astrofyzik Alexander Kashlinsky z Goddardova kosmického střediska NASA a jeho kolegové již v roce 2005 prozkoumali studijní plochu na obloze známou jako Extended Groth Strip v souhvězdí Velké medvědice, se Spitzerovým orbitálním infradalekohledem.

Zvětšit obrázek

Výzkum CIB. Kredit: Karen Teramura, UHIfA.

Po odfiltrování objektů v popředí tam nalezli slabou a nepravidelnou infračervenou záři. Svá pozorování zopakovali a prohloubili ještě v letech 2007 a 2012. Neexistuje sice žádný přímý důkaz, že jde o infračervené světlo z mládí vesmíru, ale svědčí pro to řada nepřímých indicií. V roce 2007 se v oblasti Extended Groth Strip vrtala i rentgenová observatoř Chandra a mimo jiné vytvořila rentgenový snímek, z něhož odfiltrovala všechny známé rentgenové zdroje. Výsledkem byla mapa slabého rentgenového svitu, který zase podle odborníků představuje rentgenové pozadí vesmíru (Cosmic x-ray background, CXB).

No a Kashlinského a jeho kolegy nenapadlo nic jiného, nežli složit infračervené a rentgenové pozadí oblasti Extended Groth Strip dohromady. Po pěti letech náročných měření a výpočtů se jim nakonec povedlo obě mapy uspokojivým způsobem porovnat.

Zvětšit obrázek

Orbitální infradalekohled Spitzer. Kredit: NASA/ JPL

S potěšeným překvapením zjistili, že se jistá část míst na obou mapách překrývá. Pak už nebylo příliš obtížné odvodit, že jde o černé díry z úsvitu vesmíru, protože neznáme žádný jiný zdroj infračerveného a rentgenového záření zároveň, který by dokázal zářit v potřebných intenzitách. Jak se zdá, minimálně 20 procent zdrojů infračerveného pozadí vesmíru doopravdy představují černé díry. V mladém vesmíru tím pádem musely být černé díry několiksetkrát aktivnější, než jsou dnes.

Literatura

NASA News 5.6. 2013, arXiv:1210.5302v2, Wikipedia (Cosmic infrared backround, Extended Groth Strip).