science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Brandend ruimtemysterie opgelost terwijl onderzoekers de oorsprong van gammastraling in lege lucht bevestigen

Een gedetailleerde weergave van de gammastralingshemel. Krediet:NASA/DOE/Fermi LAT-samenwerking

Stervormende sterrenstelsels zijn verantwoordelijk voor het creëren van gammastraling die tot nu toe niet in verband werd gebracht met een bekende oorsprong, Dat hebben onderzoekers van de Australian National University (ANU) bevestigd.

Hoofdauteur Dr. Matt Roth, van de ANU Research School of Astronomy and Astrophysics, zei dat het tot nu toe onduidelijk was waardoor gammastraling ontstond - een van de meest energetische vormen van licht in het heelal - die verschijnen in delen van schijnbaar 'lege lucht'.

De ontdekking zou aanwijzingen kunnen bieden om astronomen te helpen bij het oplossen van andere mysteries van het heelal, zoals uit wat voor soort deeltjes donkere materie bestaat - een van de heilige gralen van de astrofysica.

"Het is een belangrijke mijlpaal om eindelijk de oorsprong van deze gammastraling te ontdekken, het oplossen van een mysterie van het heelal dat astronomen sinds de jaren zestig proberen te ontcijferen, ' zei dokter Roth.

"Er zijn twee voor de hand liggende bronnen die grote hoeveelheden gammastraling in het heelal produceren. De ene wanneer gas valt in de superzware zwarte gaten die zich in de centra van alle sterrenstelsels bevinden - een actieve galactische kern (AGN) genoemd - en de andere geassocieerd met stervorming in de schijven van sterrenstelsels.

"We hebben de gammastraling van alle sterrenstelsels in het heelal gemodelleerd en onze resultaten vergeleken met de voorspellingen voor andere bronnen en ontdekten dat het stervormende sterrenstelsels zijn die het grootste deel van deze diffuse gammastraling produceren en niet het AGN-proces ."

ANU-onderzoekers waren in staat om vast te stellen wat deze mysterieuze gammastraling veroorzaakte nadat ze een beter begrip hadden gekregen van hoe kosmische straling - deeltjes die reizen met snelheden die zeer dicht bij de lichtsnelheid liggen - door het gas tussen de sterren bewegen. Kosmische straling is belangrijk omdat ze grote hoeveelheden gammastraling veroorzaken in stervormende sterrenstelsels wanneer ze in botsing komen met het interstellaire gas.

Gegevens van NASA's Hubble Space Telescope en Fermi Gamma-Ray Space Telescope waren een belangrijke bron die werd gebruikt om de onbekende oorsprong van de gammastraling te ontdekken. Onderzoekers analyseerden informatie over veel sterrenstelsels, zoals hun stervormingssnelheden, totale massa's, fysieke grootte en afstanden van de aarde.

"Ons model kan ook worden gebruikt om voorspellingen te doen voor radio-emissie - de elektromagnetische straling met een frequentie vergelijkbaar met een autoradio - van stervormende sterrenstelsels, die onderzoekers kunnen helpen meer te begrijpen over de interne structuur van sterrenstelsels, ' zei dokter Roth.

"We zijn momenteel bezig met het maken van kaarten van de gammastralingshemel die kunnen worden gebruikt om toekomstige gammastralingswaarnemingen van de volgende generatie telescopen te informeren. Dit omvat de Cherenkov Telescope Array, waar Australië bij betrokken is.

"Deze nieuwe technologie zal ons hopelijk in staat stellen om veel meer stervormende sterrenstelsels in gammastraling waar te nemen dan we kunnen detecteren met de huidige gammastralingtelescopen."

Dit onderzoek, vandaag gepubliceerd in Natuur , bevat auteurs uit Australië en Italië.