Doposud nebylo jasné, co vytvořilo gama paprsky – jednu z nejúčinnějších forem světla ve vesmíru – které se objevují v oblastech zdánlivě prázdné oblohy. Nová práce astrofyziků poskytuje vodítka, která astronomům pomohou vyřešit další záhady vesmíru, například zjistit, z jakých částic se skládá temná hmota.
Ukázalo se, že zdroji difúzního pozadí gama záření, podrobně studovaného Fermiho vesmírným dalekohledem a připisovaného mnoha kandidátům až po anihilační částice temné hmoty, jsou galaxie, které aktivně tvoří hvězdy.
„Pochopení podstaty gama záření přicházejícího ze zdánlivě prázdných oblastí oblohy je důležitým milníkem. „Odpovídá nejen na otázku, které astronomové čelí od 1960. let, ale také nabízí vodítka, která pomohou vyřešit další dlouhotrvající záhady vesmíru, například z čeho se skládá temná hmota,“ řekl Matt Roth, hlavní autor knihy studie z Research School of Astronomy and Astrophysics na Australian National University.
Gama pozadí pochází z mnoha zdrojů, které jsou tak slabé a vzdálené, že dosud nebyly jednotlivě identifikovány. Hlavními kandidáty na jejich roli byla aktivní galaktická jádra, milisekundové pulsary, galaxie s výbuchem hvězdné formace a zánikem temné hmoty.
Klíčové nástroje na řešení hádanek gama pozadím se staly Fermiho a Hubbleovy vesmírné teleskopy, jejichž pozorování poskytlo astronomům potřebné informace o vlastnostech mnoha galaxií, jako je rychlost tvorby hvězd, hmotnost, velikost a vzdálenost k Zemi, stejně jako přesné pochopení procesu vytváření gama záření kosmickým zářením urychleným ve zbytcích supernov a interakcí s mezihvězdným plynem.
„Vytvořili jsme fyzikální model, který zahrnuje emisi gama záření ze všech galaxií ve vesmíru, a porovnali jsme ho s pozorováními a předpověďmi pro jiné zdroje. V důsledku toho jsme zjistili, že většinu difúzního gama pozadí produkují galaxie tvořící hvězdy, a nikoli procesy probíhající kolem aktivních galaktických jader nebo jiných astrofyzikálních objektů,“ vysvětlil Matt Roth.
Astronomové poznamenávají, že kromě odhalení hlavního zdroje gama-paprskového pozadí lze vyvinutý model použít také k předpovědi rádiové emise z aktivně hvězdotvorných galaxií. V budoucnu to pomůže lépe porozumět jejich vnitřní struktuře.
Přečtěte si také:
statika/indukčnost v „bodech“ průsečíků interagujících a/nebo pokusů o interakci sil/jevů