天體物理學家解開「空曠天空」伽馬射線之謎

作者 | 發布日期 2021 年 09 月 27 日 9:00 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


澳洲國立大學(ANU)的研究團隊證實,恆星形成星系是產生伽馬射線的來源,這個重要的里程碑,解開自 1960 年代以來,天文學家一直試圖破解的宇宙之謎。

目前為止還不清楚看似空曠的天空,是什麼產生伽馬射線──這個在宇宙能量最高的光形式之一。這發現將有助提供線索,幫助天文學家解開宇宙其他謎團,如找出構成暗物質的粒子類型。

研究人員表示,宇宙看到的大量伽馬射線,有兩個明顯來源,一是當氣體落入星系中心的超質量黑洞時產生,即活躍星系核(AGN);另一種則和星系盤恆星形成有關。模擬宇宙所有星系的伽馬射線發射,並將結果與其他來源預測比對,發現產生這種漫射伽馬射線輻射的來源來自恆星形成星系,而非AGN過程。

研究團隊了解這些速度非常接近光速的宇宙射線,是如何在恆星間氣體移動之後,能更準確指出是什麼產生這神祕的伽馬射線。宇宙射線之所以重要是因為當與星際氣體碰撞時,會在恆星形成星系產生大量伽馬射線發射。NASA哈伯太空望遠鏡和費米伽瑪射線太空望遠鏡(GLAST)是偵測伽瑪射線爆的關鍵,研究團隊分析許多星系資訊,如這些星系的恆星形成率、總質量、物理大小和與地球的距離等。

研究團隊表示,「建立的模型還可用於預測恆星形成星系的無線電波發射,幫助天文學家更了解星系內部結構,我們正在製作伽馬射線天空地圖,期望能為下一代的伽馬射線觀測望遠鏡,例如切倫科夫望遠鏡陣列(CTA)提供更多訊息,新技術有助在伽馬射線觀測,探測到比目前更多的恆星形成星系。」研究發表於《Nature》期刊。

▲ 伽馬射線天空地圖。(Source:NASA

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:ESA

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