Inntil nå var det ikke klart hva som skapte gammastrålene – en av de mest energiske lysformene i universet – som vises i områder med tilsynelatende tom himmel. Det nye arbeidet til astrofysikere gir ledetråder som vil hjelpe astronomer med å løse andre mysterier i universet, for eksempel å finne ut hvilke partikler mørk materie er laget av.
Kildene til den diffuse bakgrunnen til gammastråling, studert i detalj av Fermi-romteleskopet og tilskrevet mange kandidater opp til de utslettede partiklene av mørk materie, viste seg å være galakser som aktivt danner stjerner.
"Å forstå naturen til gammastråling som kommer fra tilsynelatende tomme områder på himmelen er en viktig milepæl. Den svarer ikke bare på et spørsmål som har stått overfor astronomer siden 1960-tallet, men gir også ledetråder som vil bidra til å løse andre langvarige mysterier i universet, for eksempel hva mørk materie er laget av," sa Matt Roth, hovedforfatter av studie fra Research School of Astronomy. and Astrophysics ved Australian National University.
Gammabakgrunnen kommer fra mange kilder som er så svake og fjerne at de ennå ikke er identifisert individuelt. Hovedkandidatene for deres rolle var aktive galaktiske kjerner, millisekundpulsarer, galakser med et utbrudd av stjernedannelse og utslettelse av mørk materie.
Nøkkelverktøy på løse gåter gammabakgrunnen ble romteleskopene Fermi og Hubble, hvis observasjoner ga astronomer den nødvendige informasjonen om egenskapene til mange galakser, som stjernedannelseshastigheter, masse, størrelse og avstand til jorden, samt en nøyaktig forståelse av prosessen med skaper gammastråling av kosmiske stråler som akselereres i supernovarester og samhandler med interstellar gass.
"Vi laget en fysisk modell som inkluderer gammastråleutslipp fra alle galakser i universet og sammenlignet den med observasjoner og spådommer for andre kilder. Som et resultat fant vi ut at det er stjernedannende galakser som produserer mesteparten av den diffuse gammastrålebakgrunnen, og ikke prosesser som skjer rundt aktive galaktiske kjerner eller andre astrofysiske objekter," forklarte Matt Roth.
Astronomer bemerker at i tillegg til å avsløre hovedkilden til gammastrålebakgrunnen, kan den utviklede modellen også brukes til å forutsi radioutslipp fra aktivt stjernedannende galakser. I fremtiden vil dette bidra til å bedre forstå deres interne struktur.
Les også:
statikk/induktans ved "punktene" i skjæringspunktene for samhandling og/eller prøver å samhandle krefter/fenomener