Астрофизики разгадали загадку космических гамма-лучей, которые исходят из пустоты

Гамма-лучи падают на Землю со всех сторон неба. Наша планета буквально залита диффузным светом фотонов высоких энергий. Но это не сильно влияет на нас, поскольку наша атмосфера очень хорошо поглощает гамма-лучи. Настолько хорошо, что мы не замечали космического гамма-излучения до 1960-х годов, когда в космос были запущены детекторы гамма-излучения для поиска признаков испытаний атомного оружия. Тогда мы заметили интенсивные вспышки гамма-излучения, известные как гамма-всплески.

Гамма-всплески яркие, но недолговечные. Они настолько яркие, что сначала опасались, что они были вызваны ядерными взрывами на Земле, но теперь мы знаем, что они вызваны большими умирающими звездами, когда их ядро ​​коллапсирует в черную дыру. Коллапс может спровоцировать образование струй вещества, истекающих от звезды почти со скоростью света. Когда струя сталкивается с межзвездным газом, она создает пучок гамма-лучей. Если струя умирающей звезды оказывается направленной в нашу сторону, мы обнаруживаем гамма-всплеск.

Когда наши гамма-телескопы стали более чувствительными, мы также обнаружили галактическое гамма-свечение. Большая часть этих гамма-лучей приходит к нам из плоскости Млечного Пути и вызывается частицами высокой энергии, которые сталкиваются с межзвездным газом и пылью в нашей галактике. Есть гамма-лучи, которые исходят от активных галактических ядер далеких галактик. Они создаются, когда сверхмассивные черные дыры поглощают материю рядом с ними. Но если исключить гамма-лучи из всех этих известных источников, останется слабое диффузное гамма-излучение. Оно приходит к нам со всех сторон, и даже из регионов, которые кажутся пустыми. Нам долго не удавалось выяснить источник этого слабого фона, но новая статья в Nature, похоже, решила эту загадку.

Как частицы космических лучей создают гамма-лучи

Команда немецких астрофизиков из Института Макса Планка предложила модель, в которой диффузное гамма-излучение порождается космическими лучами.  Космические лучи — это чрезвычайно энергичные частицы, обычно протоны, движущиеся почти со скоростью света. Их столкновения могут, среди прочего, порождать гамма-лучи. Команда предположила, что слабый фон гамма-излучения может быть вызван космическими лучами, падающими на газ и пыль в далеких галактиках. Поскольку большая часть газа и пыли в галактике находится в областях звездообразования, команда сравнила фон гамма-излучения с распределением галактик, активно образующих звезды – и подтвердила свое предположение, что области звездообразования в галактиках могут быть источником диффузных гамма-лучей.

Ученые из Университета Канзаса связывают развитие навыка прямохождения у гомининов с серией взрывов сверхновых звезд, произошедшей между 8 и 2,6 миллионами лет назад.

По материалам Universe Today

Читайте также:

Астрономы зафиксировали рекордный космический взрыв

Зонды НАСА столкнулись с аномалией на окраинах Солнечной системы