Probablemente hayas oído hablar del fondo cósmico de microondas, pero no se detiene allí. El fondo de neutrinos cósmicos aún no detectable está esperando para darnos una visión de los primeros segundos después del Big Bang. Luego, mirando más adelante, hay otros fondos en todo el espectro electromagnético, todos los cuales contribuyen a lo que se llama la luz de fondo extragaláctica o EBL.
El EBL es el conjunto integrado de toda la luz que ha sido irradiada por todas las galaxias en todo momento. Al menos, todo el tiempo desde que surgieron las estrellas y las galaxias, que fue después de la edad oscura que siguió a la liberación del fondo cósmico de microondas.
El fondo cósmico de microondas fue lanzado alrededor de 380,000 años después del Big Bang. Las edades oscuras pueden haber persistido durante otros 750 millones de años, hasta que se formaron las primeras estrellas y las primeras galaxias.
En la era actual, se estima que el fondo cósmico de microondas representa aproximadamente el sesenta por ciento de la densidad de fotones de toda la radiación de fondo en el universo visible: el cuarenta por ciento restante representa la EBL, que es la radiación aportada por todas las estrellas y galaxias. que han aparecido desde entonces.
Esto da alguna indicación del enorme estallido de luz que representó el fondo cósmico de microondas, aunque desde entonces se ha desplazado hacia el rojo en casi invisibilidad en los siguientes 13.700 millones de años. El EBL está dominado por fondos ópticos e infrarrojos, el primero es luz de estrellas y el segundo es polvo calentado por esa luz de estrella que emite radiación infrarroja.
Al igual que el fondo cósmico de microondas puede decirnos algo sobre la evolución del universo anterior, el fondo cósmico infrarrojo puede decirnos algo sobre la evolución posterior del universo, particularmente sobre la formación de las primeras galaxias.
La sonda evolutiva Photodetector Array Camera and Spectrometer (PACS) es un proyecto de "tiempo garantizado" para el Observatorio Espacial Herschel. Garantizado significa que siempre hay una cierta cantidad de tiempo de telescopio dedicado a este proyecto, independientemente de otras prioridades. El proyecto PACS Evolutionary Probe, o simplemente PEP, tiene como objetivo examinar el fondo infrarrojo cósmico en las regiones relativamente libres de polvo del cielo que incluyen: el agujero Lockman; los campos de Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS); y el campo de la Encuesta de Evolución Cósmica (COSMOS).
El proyecto Herschel PEP está recolectando datos para permitir la determinación de la radiación del marco en reposo de las galaxias a un desplazamiento al rojo de aproximadamente z = 3, donde se observan galaxias cuando el universo tenía aproximadamente 3 mil millones de años. La radiación del marco de descanso significa hacer una estimación de la naturaleza de la radiación emitida por esas primeras galaxias antes de que su radiación fuera desplazada hacia el rojo por la expansión del universo.
Los datos indican que el infrarrojo contribuye alrededor de la mitad de la luz de fondo extragaláctica total. Pero si solo observa la era actual del universo local, los infrarrojos solo contribuyen con un tercio. Esto sugiere que se produjo más radiación infrarroja en el pasado distante, que en la era actual.
Esto puede deberse a que las galaxias anteriores tenían más polvo, mientras que las galaxias modernas tienen menos. Por ejemplo, las galaxias elípticas casi no tienen polvo y casi no irradian infrarrojos. Sin embargo, las galaxias infrarrojas luminosas (LIRG) irradian fuertemente en infrarrojo y menos en óptica, presumiblemente porque tienen un alto contenido de polvo.
Los LIRG de la era moderna pueden ser el resultado de fusiones galácticas que proporcionan un nuevo suministro de polvo no unido a una galaxia, estimulando la formación de nuevas estrellas. Sin embargo, estos pueden ser más o menos análogos a las galaxias en el universo primitivo.
Las galaxias elípticas sin polvo son probablemente el punto final evolutivo de una fusión galáctica, pero en ausencia de cualquier material nuevo para alimentarse de estas galaxias solo contienen estrellas envejecidas.
Por lo tanto, parece que tener un número creciente de galaxias elípticas en su patio trasero es una señal de que vive en un universo que está perdiendo su nuevo color infrarrojo de la juventud.
Otras lecturas: Berta et al Construyendo el fondo infrarrojo cósmico ladrillo a ladrillo con Herschel / PEP
