Science
04.12.2018

Forscher erfassen alles Licht, das je produziert wurde

Wissenschaftlern ist es gelungen zu messen, wie viel Licht im beobachtbaren Universum seit seiner Entstehung entstanden ist.

Unser Universum ist nach derzeitigem Wissensstand etwa 13,7 Milliarden Jahre alt. Die ersten Sterne sind einige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden. Seither ist es hell im Universum. Forscher der Clemson University vermelden jetzt, dass sie wissen, wie viel Licht im gesamten beobachtbaren Universum seit seiner Entstehung produziert worden ist. Gemessen haben die Forscher die Lichtmenge auf Basis von Daten des Fermi-Teleskops. Die Zahl der Photonen, das sind Lichtteilchen, die jemals von Sternen abgestrahlt wurden, liegt demnach bei 4 x 10^84, wie phys.org berichtet.

 

Das Fermi-Teleskop erfasst seit 2008 Gammastrahlen - das ist die energiereichste Form von Licht - im All und deren Interaktion mit dem extragalaktischen Hintergrundleuchten, das ist ultraviolettes, sichtbares und Infrarotlicht, das von Sternen und deren Staubscheiben stammt. Die Gammastrahlen stammen von aktiven Galaxiezentren mit Schwarzen Löchern, sogenannten Blazaren, die hochenergetisches Licht in Form konzentrierter Strahlen abgeben. Diese Strahlen können, wenn sie auf die Erde treffen, auch aus extrem großen Entfernungen gemessen werden.

Die Photonen dieser Gammastrahlung kollidieren ab und zu mit mit dem Hintergrundleuchten, was einen messbaren Fingerabdruck hinterlässt. Diesen haben die Forscher genutzt, um abzuschätzen, durch wie viel Licht die Gammastrahlen auf ihrer Reise geflogen sind. "Gammastrahlen-Photonen werden mit hoher Wahrscheinlichkeit absorbiert, wenn sie durch das Hintergrundleuchten fliegen. Durch die Messung der fehlenden Photonen können wir die Dichte des Lichtnebels bestimmen und sagen, wie viel Licht es bisher über alle Wellenlängen hinweg gegeben hat", sagt ein beteiligter Forscher.

Durch die Verwendung von 739 verschiedenen Blazaren in unterschiedlicher Entfernung konnten die Forscher die Lichtverteilung zu verschiedenen Zeiten in der Geschichte des Universums bestimmen. Daraus lässt sich auch ableiten, dass die Sternenentstehungsrate im sichtbaren Universum vor etwa elf Milliarden Jahren ihren Höhepunkt erreicht hat. Heute entstehen in der Milchstraße etwa sieben neue Sterne pro Jahr.