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神秘的弥漫γ射线源头找到了!

2021-9-26 07:19| 发布者: IMUFU-KANE| 查看: 33921| 评论: 0

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文源:澳大利亚国立大学

编译:艾宇熙

校译:杨欣冉

编排:简稚珉

后台:库特莉亚芙卡 李子琦   胡永威

原文链接:https://scitechdaily.com/mysterious-empty-sky-gamma-ray-puzzle-solved-may-lead-astrophysicists-to-unravel-dark-matter/



图注:空间中的γ射线分布

图源:NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

γ射线是宇宙中最高能的射线之一,长期以来,它的来源并不清楚。2021年9月15日,来自澳大利亚和意大利的天文学家们在《自然》上发表论文,他们找到了弥漫γ射线的可能来源——产星星系。论文的第一作者Matt Roth来自澳大利亚国立大学的天文学与天体物理系。

Roth表示,自1960年代起,天文学家们就试图解释宇宙中弥漫γ射线的来源,他们这项研究是最终解释这一问题路上的里程碑。

宇宙学观测中的大量γ射线有两个明显的来源。其一,当气体落入位于星系中心的超大质量黑洞时(这种结构又被称为活动星系核)可产生γ射线;其二则与星系盘中的恒星形成有关。

Roth等人模拟了宇宙中已知星系中发射的γ射线,并将模拟结果与其他来源的预测相比较,最终发现宇宙中弥漫γ射线辐射大多来源于产星星系,而非活动星系核。

宇宙射线指宇宙中以接近光速运动的粒子,它们与产星星系中的气体碰撞时,就会产生大量的γ射线辐射。这项研究中,研究者们先是对宇宙射线有了更深入的理解,继而得以锁定γ射线辐射的来源。他们利用了来自NASA哈勃太空望远镜和费米γ射线太空望远镜的数据。研究者分析了许多星系的信息,如它们的产星速率、总质量、大小和到地球的距离。

“我们的模型还可以用于预测产星星系中的射电辐射,即频率与汽车广播频率类似的电磁辐射,这有助于研究者更好的理解星系内部的结构。”Roth介绍说,“目前我们正致力于绘制全天的γ射线辐射图,这将用于下一代望远镜(包括澳大利亚参与的切伦科夫望远镜阵列)对γ射线的观测。我们将利用这项新技术在γ射线波段观测更多的产星星系。”

参考文献:

“The diffuse γ-ray background is dominated by star-forming galaxies” by Matt A. Roth, Mark R. Krumholz, Roland M. Crocker and Silvia Celli, 15 September 2021, Nature.

DOI: 10.1038/s41586-021-03802-x


责任编辑:邱煜欣

牧夫新媒体编辑部

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