Диффузный внегалактический фоновый свет (EBL) представляет собой все накопленное излучение во Вселенной из-за процессов звездообразования , а также вклад активных ядер галактик (AGN). [1] Это излучение охватывает почти все длины волн электромагнитного спектра , за исключением микроволн, в которых доминирует первичный космический микроволновый фон . EBL является частью диффузного внегалактического фонового излучения (DEBRA), которое по определению охватывает весь электромагнитный спектр. После космического микроволнового фона EBL создает второй по энергии диффузный фон, таким образом, являясь необходимым для понимания полного энергетического баланса Вселенной.
Понимание EBL также является фундаментальным для внегалактической астрономии сверхвысоких энергий (VHE, 30 ГэВ-30 ТэВ). [2] Фотоны VHE, приходящие с космологических расстояний, ослабляются парным рождением с фотонами EBL. Это взаимодействие зависит от спектрального распределения энергии (SED) EBL. Поэтому необходимо знать SED EBL, чтобы изучать внутренние свойства излучения в источниках VHE.
Прямое измерение EBL затруднено в основном из-за вклада зодиакального света , который на порядки выше, чем EBL. Различные группы заявили об обнаружении EBL в оптическом [3] и ближнем инфракрасном диапазонах. [4] [5] Однако было высказано предположение, что эти анализы были загрязнены зодиакальным светом. [6] Недавно две независимые группы, использующие разные методы, заявили об обнаружении EBL в оптическом диапазоне без загрязнения зодиакальным светом. [7] [8] [9]
Существуют также другие методы, которые устанавливают пределы для фона. Можно установить нижние пределы из глубоких обзоров галактик. [10] [11] С другой стороны, наблюдения VHE внегалактических источников устанавливают верхние пределы для EBL. [12] [13] [14]
В ноябре 2018 года астрономы сообщили, что EBL составил 4 x 1084 фотонов . [1] [15]
Существуют эмпирические подходы, которые предсказывают общий SED EBL в локальной вселенной, а также его эволюцию с течением времени. Эти типы моделирования можно разделить на четыре различные категории в соответствии с: [16]
(i) Прямая эволюция, которая начинается с космологических начальных условий и следует прямой эволюции со временем посредством полуаналитических моделей формирования галактик. [17] [18] [19]
(ii) Обратная эволюция, которая начинается с существующих популяций галактик и экстраполирует их назад во времени. [20] [21] [22]
(iii) Эволюция популяций галактик, которая выводится из диапазона красных смещений . Эволюция галактик здесь выводится с использованием некоторой величины, полученной из наблюдений, такой как плотность скорости звездообразования во Вселенной. [23] [24] [25] [26]
(iv) Эволюция популяций галактик, которая непосредственно наблюдается в диапазоне красных смещений, которые вносят значительный вклад в EBL. [16]
