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令人费解的动画展示了如果我们能看到伽马射线宇宙会是什么样子

  • 2023-03-19
  • Scien

流经宇宙的大部分光是人眼看不见的。除了我们能看到的中波波长之外,整个宇宙都在高能和低能辐射中闪耀。

但我们人类是聪明的小动物,我们已经成功地制造出了能够看到我们看不到的光的仪器。其中之一是美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜,这是一个悬挂在近地轨道上的天文台,监测天空中的伽马射线,这是宇宙中能量最高的光。

费米不断监视整个天空,观察伽马射线源及其随时间的变化,为天文学家提供了我们可以探测到的各种伽马辐射产生者的地图。这些数据被编译成一个目录,科学家可以用它来探测伽马辐射的产生。

该动画代表了一年中来自 1,525 个源的伽马辐射波动,以脉冲紫色圆圈表示,这些辐射是在 2022 年 2 月至 2023 年 2 月期间收集的,每一帧代表三天的观测值。圆圈越大,伽马辐射越亮。

与此同时,黄色圆圈代表该时间段太阳穿过天空的视路径。

“我们受到研究星系并希望在长时间尺度上比较可见光和伽马射线光曲线的天文学家的启发,将这个数据库放在一起,”天体物理学家丹尼尔·科切夫斯基说美国宇航局位于亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心。

“我们收到一次处理一个物体的请求。现在科学界可以访问整个目录的所有分析数据。”

费米视场,银河系平面横跨中心。 (美国宇航局马歇尔太空飞行中心/Daniel Kocevski)

你看到的大多数闪烁的光都来自一种称为耀变体的星系。这些是类星体星系的一个子集。类星体是一个具有极其活跃核的星系,这意味着超大质量正在以惊人的速度消耗材料。这种物质因黑洞周围的极端活动而被加热,从而在太空中发出耀眼的光芒。类星体发出宇宙中最亮的光。

其中一些类星体具有从银河核发射的等离子体射流。当黑洞进食时,围绕它旋转的一些物质会沿着事件视界外的磁场线转移并加速。当到达两极时,这种材料会以高速发射到太空,通常接近真空中的光速。

耀变体是一种类星体,其喷流指向或接近地球。由于这种方向,光线在整个光谱上显得更加明亮。耀变体是已知的伽马辐射源,但它们的光在相当短的时间尺度内波动。它们的波动可以帮助天文学家研究这些巨星如何进食。

与其他数据相结合,它们还可以帮助回答有关宇宙的问题。例如,最近才有南极洲的 IceCube 等天文台制作的。

费米伽马射线目录中新增的伽马射线源中,耀变体占 90% 以上。发射伽马辐射的其他物体包括一类被称为、超新星爆炸留下的物质残骸,以及双中子星等双星系统。

还有银河系平面的伽马射线辉光,在动画中由延伸穿过图像中心的斑点橙色带表示。在那里,更明亮的颜色代表更明亮的光芒。

长期观测有望更深入地了解与伽马射线源相关的一些现象。例如,追踪一个研究耀变体活动的较亮时期可能有助于缩小产生这些神秘粒子的过程的范围。

“拥有历史光变曲线数据库,”天体物理学家米凯拉·内格罗说马里兰大学巴尔的摩县分校和美国宇航局戈达德太空飞行中心的合作“可能会对过去的事件产生新的多信使见解。”

我们得到了一个暗示,如果我们有外星人的眼睛,我们将如何看待宇宙。

新更新的目录可从以下位置免费获取:天体物理学杂志增刊系列。

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