Гамма-лучи наблюдались в тех частях неба, которые кажутся «пустыми», поэтому исследователи уже давно задаются вопросом об их источнике. Гамма-лучи являются одной из самых энергетических форм света во Вселенной, отметил доктор Мэтт Рот из Исследовательской школы астрономии и астрофизики Австралийского национального университета. Теперь исследователи знают, откуда они берутся; галактики, образующие звезды, по-видимому, испускают гамма-лучи. Результаты были опубликованы на страницах журнала Nature.
«Это важная веха в том, чтобы наконец обнаружить происхождение этого гамма-излучения, разгадать тайну Вселенной, которую астрономы пытались разгадать с 1960-х годов», — сказал Рот, первый автор исследования.
Ученые предположили, что существует два очевидных потенциальных источника этих гамма-лучей; источником могли быть сверхмассивные черные дыры, известные как активное галактическое ядро (AGN), которые находятся в центре всех галактик, или галактические диски, в которых формируются звезды, сказал Рот. В работе, опубликованной в прошлом году, предполагалось, что космические лучи с высокой энергией создают гамма-лучи, взаимодействуя с межзвездным газом в галактиках, образующих звезды. Многие отдаленные галактики в ранней Вселенной образуют звезды.
В новом исследовании астрофизики смоделировали прогнозы, используя данные космического телескопа Хаббла о галактиках, таких как их масса или скорость звездообразования. Работа показала, что большая часть рассеянного гамма-излучения, которое наблюдается во Вселенной, исходит от звездообразующих галактик, а не от процесса AGN, продолжил Рот.
Эти выводы были сделаны после того, как ученые смогли узнать больше о том, как космические лучи, которые движутся со скоростью, близкой к скорости света, движутся в газе между звездами. Когда эти космические лучи сталкиваются с межзвездным газом, образуются гамма-лучи.
«Наша модель также может быть использована для прогнозирования радиоизлучения — электромагнитного излучения, имеющего частоту, аналогичную автомобильной радиостанции, — от звездообразующих галактик, что может помочь исследователям лучше понять внутреннюю структуру галактик», — заключил Рот.
