流经宇宙的大部分光是人眼看不见的。
光谱范围从长无线电波到短伽马射线,可见光部分仅占据中间的一小部分。但是,借助望远镜技术,我们能够窥视光谱的其他部分,并看到天空中的所有光线。
美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜就是这样的仪器之一。伽马辐射是宇宙中能量最高的光,它是由超新星遗迹等能量源产生的,恒星、类星体和耀变星系,由超大质量驱动他们的巨大胃口产生了穿越空间和时间的光芒。
从地球表面很难看到伽马辐射,因为它被我们的大气层阻挡。这是一件好事,因为它可能非常危险,但这确实意味着我们需要创造性地研究它。一种解决方案是:如果大气层阻止我们观测伽马射线,那就去没有大气层的地方
费米于 2008 年发射,从那时起它就一直充分利用其地位来研究宇宙中的伽马辐射源。我们见过一个从2022年2月到2023年2月,这一年的时间已经过去了。
现在,美国宇航局科学家已经编制了 2008 年 8 月至 2022 年 8 月期间收集的实际数据的延时摄影。
“电影中首先映入眼帘的就是屏幕上稳定弧形的光源,”天文学家朱迪·拉库辛说美国宇航局戈达德太空飞行中心的工作人员讲述了游戏中时光倒流的过程。 “那是我们的太阳,它的明显运动反映了地球每年围绕它的轨道运动。”
太阳是相对暗淡的伽马辐射的稳定来源。科学家认为,它并不是从内部发射伽马辐射,而是始终流经宇宙的宇宙辐射粒子不断轰击的结果。当它们撞击太阳时,与太阳大气层的相互作用。
不过,时不时地,太阳它产生 X 射线和伽马射线,并在短时间内成为伽马射线天空中最亮的东西。 (鉴于太阳是一颗恒星并且离我们非常近,它通常是天空中最亮的物体,但伽马辐射是例外,正如您在延时摄影中看到的那样。)
费米看到的大部分伽马射线源是耀变星系。这些是遥远的星系,具有活跃的超大质量。黑洞不发光,但它从周围剧烈翻滚的巨大尘埃和气体云中汲取营养。
该云本身非常热且非常明亮,但费米看到的伽马辐射来自物质射流,这些物质沿着黑洞外部的磁场线转向,并以极快的速度从黑洞的两极喷射出来。耀变星系是其中一个喷流直接指向我们的星系,因此它看起来比指向另一个方向的喷流明亮得多。
这些喷流可以闪烁亮度,这是费米科学家所关注的事情之一。
“银河系明亮、稳定的伽马射线辉光中不时夹杂着由遥远星系核心的超大质量黑洞驱动的近光速喷流的强烈、长达数天的耀斑,”赛斯·迪格尔描述SLAC 国家加速器实验室的负责人,他创建了这些图像。
“这些剧烈的喷发可能出现在天空中的任何地方,发生在数百万到数十亿年前,在我们观察时,它们的光刚刚到达费米。”
伽马辐射的其他来源包括例如,, 和。由于数据处理方式的原因,持续时间较短的事件(例如超新星的伽马射线爆发)不会出现在延时摄影中。
但请放心,他们不会被忽视。费米检测到的每一个光点都会引起研究大量数据的科学家的兴趣。
费米计划只运行5到10年。到目前为止,它的运行时间已经超过 15.5,并且还在不断增加。如果幸运的话,我们可能会发现更多,向我们揭示宇宙中最强大的事件和物体的秘密。