La luz difusa de fondo extragaláctico (EBL) es toda la radiación acumulada en el universo debido a los procesos de formación estelar , más una contribución de los núcleos galácticos activos (AGN). [1] Esta radiación cubre casi todas las longitudes de onda del espectro electromagnético , excepto las microondas, que están dominadas por el fondo cósmico de microondas primordial . La EBL es parte de la radiación de fondo extragaláctica difusa (DEBRA), que por definición cubre todo el espectro electromagnético. Después del fondo cósmico de microondas , la EBL produce el segundo fondo difuso más energético, siendo así esencial para comprender el balance energético completo del universo.
La comprensión de la EBL también es fundamental para la astronomía extragaláctica de muy alta energía (VHE, 30 GeV-30 TeV). [2] Los fotones VHE que provienen de distancias cosmológicas se atenúan por la producción de pares con fotones EBL. Esta interacción depende de la distribución espectral de energía (SED) de la EBL. Por lo tanto, es necesario conocer la SED de la EBL para estudiar las propiedades intrínsecas de la emisión en las fuentes VHE.
La medición directa de la EBL es difícil debido principalmente a la contribución de la luz zodiacal , que es órdenes de magnitud mayor que la EBL. Diferentes grupos han afirmado la detección de la EBL en el óptico [3] y en el infrarrojo cercano. [4] [5] Sin embargo, se ha propuesto que estos análisis han sido contaminados por la luz zodiacal. [6] Recientemente, dos grupos independientes que utilizan técnicas diferentes han afirmado la detección de la EBL en el óptico sin contaminación por luz zodiacal. [7] [8] [9]
Existen también otras técnicas que establecen límites para el fondo. Es posible establecer límites inferiores a partir de estudios de galaxias profundas. [10] [11] Por otro lado, las observaciones de fuentes extragalácticas con VHE establecen límites superiores para la EBL. [12] [13] [14]
En noviembre de 2018, los astrónomos informaron que la EBL ascendía a 4 x 10 84 fotones . [1] [15]
Existen enfoques empíricos que predicen la SED global de la EBL en el universo local, así como su evolución a lo largo del tiempo. Estos tipos de modelado se pueden dividir en cuatro categorías diferentes según: [16]
(i) Evolución hacia adelante, que comienza con condiciones cosmológicas iniciales y sigue una evolución hacia adelante con el tiempo mediante modelos semianalíticos de formación de galaxias. [17] [18] [19]
(ii) Evolución regresiva, que comienza con las poblaciones de galaxias existentes y las extrapola hacia atrás en el tiempo. [20] [21] [22]
(iii) Evolución de las poblaciones de galaxias que se infiere en un rango de corrimientos al rojo . La evolución de las galaxias se infiere aquí utilizando alguna cantidad derivada de observaciones como la densidad de la tasa de formación de estrellas del universo. [23] [24] [25] [26]
(iv) Evolución de las poblaciones de galaxias que se observa directamente en el rango de corrimientos al rojo que contribuyen significativamente a la EBL. [16]
