Du har sandsynligvis hørt om den kosmiske mikrobølgebakgrund, men den stopper ikke der. Den endnu ikke-påviselige kosmiske neutrino-baggrund er derude og venter på at give os et syn på de første sekunder efter Big Bang. Så når man ser længere frem, er der andre baggrunde på tværs af det elektromagnetiske spektrum - som alle bidrager til det, der kaldes det ekstragalaktiske baggrundslys, eller EBL.
EBL er den integrerede helhed af alt lys, der nogensinde er blevet udstrålt af alle galakser over hele tiden. I det mindste hele tiden, siden stjerner og galakser først blev til - hvilket var efter de mørke aldre, der fulgte efter frigivelsen af den kosmiske mikrobølgebakgrund.
Den kosmiske mikroovnbaggrund blev frigivet omkring 380.000 år efter Big Bang. De mørke tidsalder kan så have varet i yderligere 750 millioner år, indtil de første stjerner og de første galakser dannede sig.
I den nuværende tidsalder estimeres den kosmiske mikrobølgebakgrund at udgøre omkring tres procent af fotontætheden for al baggrundstråling i det synlige univers - de resterende fyrre procent repræsenterer EBL, det vil sige strålingen bidraget med alle stjerner og galakser der har vist sig siden.
Dette giver en vis indikation af den enorme lysbrydning, som den kosmiske mikrobølgebakgrund repræsenterede, skønt den siden er blevet rødskiftet til næsten usynlighed i de efterfølgende 13,7 milliarder år. EBL domineres af optiske og infrarøde baggrunde, hvor førstnævnte er stjernelys og sidstnævnte er støv opvarmet af det stjernelys, der udsender infrarød stråling.
Ligesom den kosmiske mikrobølgebakgrund kan fortælle os noget om udviklingen af det tidligere univers, kan den kosmiske infrarøde baggrund fortælle os noget om den efterfølgende udvikling af universet - især om dannelsen af de første galakser.
Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS) Evolutionary Probe er et 'garanteret tid'-projekt for Herschel Space Observatory. Garanteret betyder, at der altid er en vis tid af teleskop dedikeret til dette projekt uanset andre prioriteter. PACS Evolutionary Probe-projektet, eller bare PEP, sigter mod at undersøge den kosmiske infrarøde baggrund i de relativt støvfrie områder på himlen, der inkluderer: Lockman Hole; felterne Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS); og området Cosmic Evolution Survey (COSMOS).
Herschel PEP-projektet indsamler data for at muliggøre bestemmelse af hvilestrålestråling af galakser ud til en rødskift på omkring z = 3, hvor du observerer galakser, da universet var omkring 3 milliarder år gammelt. Restrammestråling betyder at foretage et skøn over arten af den stråling, der udsendes af de tidlige galakser, før deres stråling blev rødskiftet af den mellemliggende ekspansion af universet.
Dataene indikerer, at infrarød bidrager med cirka halvdelen af det samlede ekstragalaktiske baggrundslys. Men hvis du bare ser på den aktuelle æra af det lokale univers, bidrager infrarød kun en tredjedel. Dette antyder, at der blev produceret mere infrarød stråling i den fjerne fortid end i den nuværende æra.
Dette kan skyldes, at tidligere galakser havde mere støv - mens moderne galakser har mindre. For eksempel har elliptiske galakser næsten intet støv og udstråler næsten ingen infrarød. Imidlertid stråler lysende infrarøde galakser (LIRG) stærkt i infrarød og mindre i optisk, formodentlig fordi de har et højt støvindhold.
LIRG'er i moderne tid kan være resultatet af galaktiske fusioner, der giver en ny forsyning af ubundet støv til en galakse, der stimulerer ny stjernedannelse. Ikke desto mindre kan disse være nogenlunde analoge med, hvordan galakser i det tidlige univers så ud.
Støvløse, elliptiske galakser er sandsynligvis det evolutionære slutpunkt for en galaktisk fusion, men i mangel af noget nyt materiale, der kan føde disse galakser, indeholder bare aldrende stjerner.
Så det ser ud til, at det at have et voksende antal elliptiske galakser i din baghaven, er et tegn på, at du bor i et univers, der mister sin friske, infrarøde flush af ungdom.
Yderligere læsning: Berta et al. Bygning af den kosmiske infrarøde baggrundsten af mursten med Herschel / PEP
