Астрономическая команда, состоящая из исследователей из NASA и космолога Александра Кашлинского из Университета Мэриленда, совершила открытие, расширяющее знания о гамма-лучах и сверхвысокоэнергетических космических лучах (UHECR). В ходе анализа данных с космического гамма-телескопа NASA Fermi исследователи случайно обнаружили сигнал гамма-лучей, который оказался расположенным в другой части Вселенной, не связанной с первоначальной целью исследования. Александр Кашлинский отметил: «Это случайное открытие. Мы обнаружили гораздо более сильный сигнал, и в другой части неба, чем тот, который искали».
На иллюстрации изображена плоскость Млечного Пути (красная линия) с пурпурными окружностями, представляющими сигнал гамма-излучения. Источник: NASA’s Goddard Space Flight Center
Особенность этого открытия заключается в том, что сигнал гамма-лучей может быть связан с высокоэнергетическими космическими лучами — самыми энергичными частицами, когда-либо обнаруженными, состоящими главным образом из протонов, нейтронов и атомных ядер.
Сверхвысокоэнергетические космические лучи считаются одной из самых важных загадок в астрофизике. Они несут энергию, многократно превышающую энергию гамма-лучей, и до сих пор их происхождение остаётся загадкой. Участник исследовательской команды Крис Шрейдер отметил: «Высокоэнергетические космические лучи — это загадка. Мы пытаемся понять, где они возникают и что их порождает».
Интересно, что обнаруженный сигнал гамма-лучей находится в направлении другой загадочной области, а именно источника некоторых из самых энергичных космических лучей. Эта особенность напоминает структуру космического микроволнового фона или реликтового излучения, которое стало одним из важнейших открытий в области космологии. Реликтовое излучение представляет собой «самый древний свет во Вселенной», оставшийся после события, произошедшего примерно через 380 000 лет после Большого взрыва, когда Вселенная охладилась и позволила образоваться «первобытным» атомам.
Астрономы исследуют местоположение и характеристики обнаруженного сигнала гамма-лучей, чтобы определить его точный источник и взаимосвязь с высокоэнергетическими космическими лучами. Знание этой связи поможет пролить свет на происхождение этих загадочных явлений и помочь учёным понять глубокие тайны Вселенной.
Для исследований команда астрономов обратилась к данным, собранным с помощью космического телескопа Fermi, который сканирует небесную сферу несколько раз в день и предоставляют регулярно обновляемую базу данных. Исследователи надеялись найти в этих данных паттерн излучения, схожий с гамма-лучами.
Однако обнаруженный паттерн гамма-лучей оказался в неожиданной области, а мощность этого сигнала оказалась в 10 раз выше ожидаемой. Команда проведёт дополнительные исследования для объяснения этого необычного явления и определения его связи с космическими лучами.
Полученные результаты уже косвенно указывают на сходство между гамма-лучами и сверхвысокоэнергетическими космическими лучами, это может свидетельствовать о единой природе этих явлений и общем источнике. Однако для полного подтверждения этой гипотезы необходимо проведение дополнительных наблюдений и дальнейших исследований.
Команда астрономов продолжает углубляться в изучение местоположения и свойств обнаруженных излучений, чтобы полноценно понять природу гамма-лучей и сверхвысокоэнергетических космических лучей.