神秘的“空天”伽玛射线之谜的解决-可能导致天体物理学家解开暗物质

费米的伽玛射线天空五年视图

这是对伽马射线天空的详细观察。来源:NASA/DOE/Fermi LAT合作项目

形成恒星的星系产生了伽马射线,直到现在,伽马射线还没有一个已知的起源。

恒星形成星系是产生伽马射线的原因,直到现在,伽马射线还没有一个已知的起源澳大利亚国立大学(阿奴)已经证实。

来自澳大利亚国立大学天文和天体物理研究学院的主要作者马特·罗斯博士说,直到现在还不清楚是什么产生了伽马射线——宇宙中最活跃的光形式之一——它们出现在看似“空旷的天空”的小块区域。

这一发现可能为天文学家解决宇宙的其他谜团提供线索,比如暗物质是由什么粒子组成的——暗物质是天体物理学的圣杯之一。

“这是一个重要的里程碑,最终发现了伽马射线发射的起源,解开了自上世纪60年代以来天文学家一直试图破解的宇宙之谜,”罗斯博士说。

“在宇宙中有两个明显的来源可以产生大量的伽马射线。一种是气体落入特大质量黑洞,这些黑洞位于所有星系的中心——称为活动星系核(AGN)——另一种是与星系盘中的恒星形成有关。

“我们模拟了宇宙中所有星系的伽马射线发射,并将我们的结果与对其他来源的预测进行了比较,发现产生这种弥散伽马射线辐射的是恒星形成星系,而不是AGN过程。”

澳大利亚国立大学的研究人员在更好地了解宇宙射线(以非常接近光速的速度传播的粒子)如何穿过恒星之间的气体后,能够查明是什么产生了这些神秘的伽马射线。宇宙射线很重要,因为当它们与星际气体碰撞时,会在形成恒星的星系中产生大量的伽马射线。

“最终发现这一伽马射线发射的起源是一个重要的里程碑。”- - -马特·罗斯博士

数据从">美国国家航空航天局哈勃太空望远镜费米伽马射线空间望远镜是揭示未知伽马射线起源的关键资源。研究人员分析了许多星系的信息,比如它们的恒星形成速率、总质量、物理大小和离地球的距离。

罗斯博士说:“我们的模型还可以用来预测来自恒星形成星系的无线电发射——频率与汽车无线电相似的电磁辐射,这可以帮助研究人员更多地了解星系的内部结构。”

“我们目前正在研究绘制伽马射线天空的地图,以便为下一代望远镜的伽马射线观测提供信息。这包括切伦科夫望远镜阵列,澳大利亚也参与其中。

“这项新技术有望让我们在伽马射线中观测到比现有伽马射线望远镜更多的恒星形成星系。”

参考文献:《弥漫性γ射线背景由恒星形成的星系主导》,作者:Matt A. Roth, Mark R. Krumholz, Roland M. Crocker和Silvia Celli, 2021年9月15日,自然
DOI: 10.1038 / s41586 - 021 - 03802 - x

这项研究发表在自然这本书的主要作者来自澳大利亚和意大利。ARC全天空天体物理学3维卓越中心(ASTRO 3D)也参与了研究。

1评论“神秘的”空天“伽玛射线之谜解开-可能会导致天体物理学家解开暗物质”

  1. 霍华德·杰弗里·本德博士|2021年9月20日上午7:37分|回复

    伽马射线是一回事,但暗物质完全是另一回事。从弦理论的观点来看,一种可能性是暗物质在我们看来是弦/反弦湮灭的结果。你可能知道,量子力学要求弦必须在量子泡沫中成对形成——弦和反弦——它们会立即相互湮灭。量子力学还要求弦和反弦都被“抖动”包围,以减少它们巨大的振动能量。如果在它们的弦/反弦湮灭之后,这种抖动会持续一小会儿呢?通过E=mc2,这种暂时的抖动会被我们视为物质,在它也返回泡沫之前的那一瞬间。这就是为什么我们永远看不到它的原因——“质量”只持续了那一瞬间,但却一遍又一遍地重复。详情可以在我的YouTube网站上找到https://www.youtube.com/watch?v=N84yISQvGCk

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