Tajemství gama záření s prázdným nebem vyřešeno – mohlo by astrofyziky přimět k rozluštění temné hmoty

Galaxie vytvářející hvězdy jsou zodpovědné za tvorbu paprsků gama, které dosud nebyly spojeny se známým původem.

Hvězdotvorné galaxie jsou zodpovědné za tvorbu gama paprsků, které dosud nebyly spojeny se známým původem, podle výzkumníků z The Australská národní univerzita (ANU) potvrzeno.

Vedoucí autor Dr. Matt Roth z Výzkumné školy astronomie a astrofyziky ANU uvedl, že dosud nebylo jasné, co způsobilo, že se paprsky gama – jedna z nejenergičtějších forem světla ve vesmíru – objevují ve skvrnách, které se zdají být ‚prázdné‘ . nebe‘.

Tento objev by mohl poskytnout vodítka, která by astronomům pomohla vyřešit další záhady vesmíru, například jaké částice tvoří temnou hmotu – jeden ze svatých grálů astrofyziky.

„Je to důležitý milník, kdy konečně objevíme původ emise gama záření a vyřešíme záhadu vesmíru, kterou se astronomové snaží rozluštit od 60. let minulého století,“ řekl doktor Roth.

Existují dva zjevné zdroje, které ve vesmíru produkují velké množství paprsků gama. Jedním z nich je, když plyn padá do supermasivních černých děr ve středech všech galaxií – nazývaných aktivní galaktická jádra (AGN) – a druhý je spojen s tvorbou hvězd na discích galaxií.

„Modelovali jsme emisi gama záření ze všech galaxií ve vesmíru a porovnali jsme naše výsledky s předpověďmi z jiných zdrojů a zjistili jsme, že galaxie vytvářející hvězdy produkují většinu rozptýlených gama paprsků, a nikoli proces AGN.“

Vědci ANU byli schopni určit, proč se tyto tajemné paprsky gama objevily poté, co získali lepší pochopení toho, jak se kosmické paprsky – částice, které se pohybují rychlostí velmi blízkou rychlosti světla – pohybují mezihvězdným plynem. Kosmické paprsky jsou důležité, protože při srážce s mezihvězdným plynem vytvářejí ve hvězdotvorných galaxiích velké množství záření gama.

informace od NASA‚s Hubbleův vesmírný teleskop Fermi Gamma Ray Space Telescope byl hlavním zdrojem používaným k detekci neznámého původu gama paprsků. Vědci analyzovali informace o mnoha galaxiích, jako je rychlost vzniku hvězd, celkové hmotnosti, fyzická velikost a vzdálenosti od Země.

Roth: „Náš model lze také použít k předpovědi radiových emisí – elektromagnetického záření, které má frekvenci podobnou autorádiu – z galaxií vytvářejících hvězdy, což může vědcům pomoci lépe porozumět vnitřní struktuře galaxií.“ Ona řekla.

„V současné době se zabýváme výrobou map oblohy gama paprsků, které lze použít k informování příchozích pozorování gama paprsků z teleskopů nové generace. To zahrnuje Cherenkov Telescope Array, kterého se Austrálie účastní.“

„Doufáme, že nám tato nová technologie umožní pozorovat více hvězdotvorných galaxií v gama paprscích, než dokážeme detekovat pomocí současných gama paprsků.“

Odkaz: „Galaxie tvořící hvězdy dominují difuznímu pozadí gama záření“ Matt A. Roth, Mark R. Krumholz, Roland M. Crocker a Sylvia Selye, 15. září 2021 K dispozici mírná povaha.
DOI: 10,1038 / s41586-021-03802-x

Tento výzkum byl publikován v mírná povaha, představovat autory z Austrálie a Itálie. Zúčastnilo se také Centrum excelence ARC pro veškerou astrofyziku ve třech rozměrech (ASTRO 3D).