Tot nu toe was het niet duidelijk waardoor de gammastralen – een van de meest energetische vormen van licht in het universum – zijn ontstaan die verschijnen in gebieden met een ogenschijnlijk lege hemel. Het nieuwe werk van astrofysici biedt aanwijzingen die astronomen zullen helpen bij het oplossen van andere mysteries van het universum, bijvoorbeeld om erachter te komen van welke deeltjes donkere materie is gemaakt.
De bronnen van de diffuse achtergrond van gammastraling, in detail bestudeerd door de Fermi-ruimtetelescoop en toegeschreven aan veel kandidaten tot aan de vernietigende deeltjes donkere materie, bleken sterrenstelsels te zijn die actief sterren vormen.
"Het begrijpen van de aard van gammastraling die uit ogenschijnlijk lege delen van de lucht komt, is een belangrijke mijlpaal. "Het beantwoordt niet alleen een vraag waarmee astronomen sinds de jaren zestig worden geconfronteerd, maar biedt ook aanwijzingen die zullen helpen bij het oplossen van andere lang bestaande mysteries van het universum, zoals waar donkere materie van gemaakt is", zegt Matt Roth, hoofdauteur van de studie van de Research School of Astronomy and Astrophysics aan de Australian National University.
De gamma-achtergrond is afkomstig van vele bronnen die zo zwak en ver weg zijn dat ze nog niet afzonderlijk zijn geïdentificeerd. De belangrijkste kandidaten voor hun rol waren actieve galactische kernen, milliseconde pulsars, sterrenstelsels met een uitbarsting van stervorming en de vernietiging van donkere materie.
Sleutelhulpmiddelen op raadsels oplossen de gamma-achtergrond werd de Fermi- en Hubble-ruimtetelescopen, waarvan de waarnemingen astronomen de nodige informatie verschaften over de eigenschappen van veel sterrenstelsels, zoals stervormingssnelheden, massa, grootte en afstand tot de aarde, evenals een nauwkeurig begrip van het proces van het creëren van gammastraling door kosmische straling versneld in supernovaresten en interactie met interstellair gas.
"We hebben een fysiek model gemaakt dat de emissie van gammastraling van alle sterrenstelsels in het universum omvat en vergeleken met waarnemingen en voorspellingen voor andere bronnen. Als gevolg hiervan ontdekten we dat het stervormende sterrenstelsels zijn die het grootste deel van de diffuse gammastraling produceren, en niet processen die plaatsvinden rond actieve galactische kernen of andere astrofysische objecten", legt Matt Roth uit.
Astronomen merken op dat het ontwikkelde model niet alleen de belangrijkste bron van de gammastraling-achtergrond onthult, maar ook kan worden gebruikt om radiostraling van actief stervormende sterrenstelsels te voorspellen. In de toekomst zal dit helpen om hun interne structuur beter te begrijpen.
Lees ook:
statica/inductantie op de "punten" van snijpunten van op elkaar inwerkende en/of proberen op elkaar inwerkende krachten/fenomenen