Mistério de raios gama do ‘céu vazio’ resolvido – pode levar os astrofísicos a desvendar a matéria escura

Galáxias formadoras de estrelas são responsáveis ​​pela formação de raios gama que não foram associados a uma origem conhecida até agora.

Galáxias formadoras de estrelas são responsáveis ​​pela formação de raios gama que ainda não foram associados a uma origem conhecida, de acordo com pesquisadores do The Australian National University (ANU) confirmado.

O autor principal, Dr. Matt Roth, da Escola de Astronomia e Astrofísica da ANU, disse que ainda não estava claro o que fez com que os raios gama – uma das formas mais energéticas de luz do universo – aparecessem em manchas que parecem “vazias” . céu’.

A descoberta pode fornecer pistas para ajudar os astrônomos a resolver outros mistérios do universo, como que tipo de partículas compõem a matéria escura – um dos santo grails da astrofísica.

“É um marco importante que finalmente descobrimos as origens da emissão de raios gama e resolvemos o mistério do universo que os astrônomos vêm tentando decifrar desde 1960”, disse o Dr. Roth.

Existem duas fontes óbvias que produzem grandes quantidades de raios gama no universo. Um é quando o gás cai nos buracos negros supermassivos que estão no centro de todas as galáxias – chamados de núcleos galácticos ativos (AGN) – e o outro está associado à formação de estrelas nos discos das galáxias.

“Modelamos a emissão de raios gama de todas as galáxias do universo e comparamos nossos resultados com as previsões de outras fontes e descobrimos que as galáxias formadoras de estrelas produzem a maioria dos raios gama espalhados e não o processo AGN.”

Os pesquisadores da ANU foram capazes de determinar por que esses misteriosos raios gama surgiram após obter uma melhor compreensão de como os raios cósmicos – partículas que viajam a velocidades muito próximas à velocidade da luz – se movem através do gás interestelar. Os raios cósmicos são importantes porque eles criam grandes quantidades de emissão de raios gama nas galáxias que formam estrelas quando colidem com o gás interestelar.

informação de NASAde telescópio espacial Hubble O Telescópio Espacial Fermi Gamma Ray tem sido um importante recurso usado para detectar as origens desconhecidas dos raios gama. Os pesquisadores analisaram informações sobre muitas galáxias, como taxas de formação de estrelas, massas totais, tamanho físico e distâncias da Terra.

Roth: “Nosso modelo também pode ser usado para fazer previsões de emissões de rádio – radiação eletromagnética que tem uma frequência semelhante a um rádio de carro – de galáxias formadoras de estrelas, o que pode ajudar os pesquisadores a entender mais sobre a estrutura interna das galáxias.” Ela disse.

“No momento, estamos estudando a produção de mapas do céu de raios gama que podem ser usados ​​para informar observações de raios gama de telescópios de próxima geração, incluindo o Cherenkov Telescope Array, do qual a Austrália participa.

“Esperamos que esta nova tecnologia nos permita observar mais galáxias formadoras de estrelas em raios gama do que podemos detectar com os atuais telescópios de raios gama.”

Referência: “Galáxias em formação de estrelas dominam o fundo difuso de raios gama” por Matt A. Roth, Mark R. Krumholz, Roland M. Crocker e Sylvia Selye, 15 de setembro de 2021 Disponível temperar natureza.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03802-x

Esta pesquisa foi publicada em temperar natureza, apresentando autores da Austrália e Itália. O ARC Centro de Excelência para Toda Astrofísica em Três Dimensões (ASTRO 3D) também participou.