Astronomen zählen alle Photonen im Universum. Spoiler-Alarm: 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 Photonen

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Stellen Sie sich vor, Sie sitzen in einem Boot auf einem großen Ozean, das Wasser erstreckt sich bis zum fernen Horizont, und die schwächsten Landstriche befinden sich direkt dahinter. Während die Kälte Sie auf Ihrer frühen Uhr packt, sehen Sie aus dem Augenwinkel einen Leuchtturm, der schwach durch den Nebel flackert.

Und - ja - da! Ein weiterer Leuchtturm, näher, sein Licht etwas stärker. Während Sie den Horizont scannen, signalisieren weitere Leuchttürme die Gefahren der fernen Küste.

Sie kennen diese Küste und kehren Jahr für Jahr zum selben Hafen zurück. Sie wissen, dass die Leuchttürme alle die gleiche Helligkeit haben, von derselben Manufaktur hergestellt und über die Jahre in gutem Zustand gehalten wurden.

Und um die Zeit zu vertreiben, spielen Sie ein kleines Spiel. Wenn Sie Ihre Karten konsultieren, wissen Sie, wie weit die einzelnen Leuchttürme entfernt sind und wie weit ihr Licht gereist ist, um Ihre salzigen Augen zu erreichen. Aber ihr Licht, hell und grell an einem klaren Abend, wird durch den anhaltenden Nebel gedimmt und beschattet. Sie wissen, wie hell sie sindsollen zu sein, und Sie können diese Helligkeit mit dem vergleichen, was Sie sehen, indem Sie durch die Schichten und Schichten des Nebels spähen, um abzuschätzen, wie viel Nebel die Küste umgibt.

Es ist nicht so, dass Sie etwas Besseres zu tun haben.

Dies ist genau das Verfahren, mit dem Astronomen kürzlich die Gesamtmenge des Sternenlichts im Universum gemessen haben - natürlich ohne Nebel, Leuchttürme und salzige Seeleute.

Unsere kosmischen Leuchttürme sind die aktiven Galaxien, die stärksten Motoren im Universum, in denen Materie, die in gigantische Schwarze Löcher fließt, komprimiert und erwärmt wird und sich in einem Strahl von Flammen entzündet, bevor sie vom Ereignishorizont verschluckt werden. In ihren Todeskämpfen emittieren diese wirbelnden, chaotischen Gasklumpen mehr Energie als Millionen von Galaxien und können ihr Licht durch das Universum pumpen.

Wenn sie sich im jungen Kosmos entzünden, erscheinen sie uns als Leuchttürme, glänzend, aber fern.

Zwischen diesen Leuchttürmen und unseren Teleskopen befindet sich allesZeugim Universum. Der größte Teil des Universums ist eine leere Leere, aber das Füllen dieser Hohlräume ist das akkumulierte Licht aller Generationen von Sternen, die seit diesen fernen Epochen gelebt haben und gestorben sind und den Kosmos in einem trüben und dünnen Nebel von Photonen erleuchten.

Die Strahlung, die von den entfernten aktiven Galaxien kommt, ist extrem energiereich - keine Überraschung angesichts der mächtigen Natur ihres Ursprungs. Und während dieses energiereiche Licht durch das Universum strahlt, trifft es auf diesen dünnen Nebel. Zufällige Interaktion durch zufällige Interaktion, zufällige Kollision durch zufällige Kollision, die energiereiche Strahlung verliert Energie und streut.

Durch die Untersuchung des Lichts von über 700 aktiven Galaxien konnte das Astronomenteam das gesamte Sternenlicht abschätzen, das im gesamten Universum und während der gesamten kosmischen Zeit erzeugt wurde, von kurz nach der Zeit der ersten Sterne, nur 500 Millionen Jahre nach dem Urknall bis in der Nähe des heutigen Tages. Die grobe Zählung? 4 × 10 ^ 84 Photonen, das ist… viel.

Diese Schätzung stimmt mit anderen Berechnungen dieses sogenannten extra-galaktischen Hintergrundlichts überein, aber in dieser neuesten Beobachtung und anderen begraben ist ein beunruhigender Befund: Unser Universum stirbt.

Durch den Vergleich des Lichts verschiedener aktiver Galaxien, die sich in unterschiedlichen Entfernungen von uns befinden, konnten die Astronomen nicht nur die Gesamtmenge des jemals erzeugten Sternenlichts berechnen, sondern auch die Ebbe und Flut dieses Sternenlichts durch Milliarden Jahre kosmischer Geschichte verfolgen.

Und die schreckliche Nachricht ist, dass die Lichter nacheinander ausgehen. Soweit wir anhand verschiedener Beobachtungen und Schätzungen feststellen können, hat unser Universum vor über 9 Milliarden Jahren seinen Höhepunkt in der Sternentstehung erreicht, als der Kosmos nur ein Viertel seines heutigen Alters betrug.

Der genaue Grund entgeht uns immer noch. Mit Sicherheit hat unser expandierendes Universum etwas damit zu tun - Galaxien entfernen sich im Durchschnitt weiter voneinander, was dazu führt, dass weniger Fusionen und weniger frisches Material in Galaxien fließen, wo sie dieses Gas in neue Sterne verwandeln können. Aber warum war der Höhepunkt in diesem Moment so lange her? Warum nahm die Sternentstehung so schnell ab? Oder vielleicht, warum haben Sterne trotz des Zusammenbruchs ihres einst so großen Reiches so lange bestanden?

Schwierige Fragen ohne einfache Antworten. Zumindest für den Moment sind wir noch im Nebel.

Lesen Sie mehr: "Eine Gammastrahlenbestimmung der Sternentstehungsgeschichte des Universums"

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