Fino ad ora, non era chiaro cosa creasse i raggi gamma - una delle forme di luce più energetiche dell'universo - che appaiono in regioni di cielo apparentemente vuoto. Il nuovo lavoro degli astrofisici fornisce indizi che aiuteranno gli astronomi a risolvere altri misteri dell'universo, ad esempio per scoprire di quali particelle è fatta la materia oscura.
Le sorgenti del fondo diffuso di radiazione gamma, studiate in dettaglio dal telescopio spaziale Fermi e attribuite a molti candidati fino alle particelle annichilanti della materia oscura, si sono rivelate galassie che stanno attivamente formando stelle.
"Capire la natura delle radiazioni gamma provenienti da aree apparentemente vuote del cielo è una pietra miliare importante. "Non solo risponde a una domanda che gli astronomi devono affrontare dagli anni '1960, ma offre anche indizi che aiuteranno a risolvere altri misteri di lunga data dell'universo, come ad esempio di cosa è fatta la materia oscura", ha affermato Matt Roth, autore principale di lo studio della Research School of Astronomy e Astrophysics dell'Australian National University.
Lo sfondo gamma proviene da molte fonti che sono così deboli e distanti che non sono state ancora identificate individualmente. I principali candidati per il loro ruolo erano nuclei galattici attivi, pulsar di millisecondi, galassie con un'esplosione di formazione stellare e l'annientamento della materia oscura.
Strumenti chiave a risolvere enigmi lo sfondo gamma è diventato i telescopi spaziali Fermi e Hubble, le cui osservazioni hanno fornito agli astronomi le informazioni necessarie sulle proprietà di molte galassie, come i tassi di formazione stellare, la massa, le dimensioni e la distanza dalla Terra, nonché una comprensione precisa del processo di creando radiazioni gamma da raggi cosmici accelerati nei resti di supernova e interagendo con il gas interstellare.
"Abbiamo creato un modello fisico che include l'emissione di raggi gamma da tutte le galassie dell'universo e lo abbiamo confrontato con osservazioni e previsioni per altre fonti. Di conseguenza, abbiamo scoperto che sono le galassie di formazione stellare a produrre la maggior parte dello sfondo di raggi gamma diffuso e non i processi che si verificano attorno a nuclei galattici attivi o altri oggetti astrofisici", ha spiegato Matt Roth.
Gli astronomi osservano che oltre a rivelare la principale fonte di fondo dei raggi gamma, il modello sviluppato può anche essere utilizzato per prevedere le emissioni radio da galassie che formano attivamente stelle. In futuro, questo aiuterà a comprendere meglio la loro struttura interna.
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