Наблюдения за гамма-излучением выявили гигантские энергетические пузыри

Одной из целей телескопа Ферми является наблюдение за всплесками гамма-излучения, но есть и более широкая задача, которая заключается в наблюдении за источниками гамма-излучения во Вселенной. И кое-что достаточно интересное уже обнаружено.

На изображении показана плоскость Млечного Пути, где синим цветом обозначено рентген-излучение, а фиолетовым – гамма-излучение. Области рентген-излучения наблюдались ранее спутником ROSAT, а области гамма-излучения при помощи Космического гамма-телескопа Ферми (FGST).

Особенно удивителен размер этих «пузырей». Область простирается на 25 000 световых лет в обоих направлениях от центральной области нашей галактики. Причиной является процесс, который называется обратным комптоновским рассеянием. Электроны движутся с околосветовыми скоростями, сталкиваясь с низкоэнергетичными (радио или инфракрасного диапазона) фотонами, передавая им большое количество энергии и превращая в гамма-излучение.


Большой размер этих пузырей означает то, что их появление вызвано масштабным процессом. Они также характеризуются четко выраженными границами. Принимая за причину электроны с околосветовой скоростью и учитывая размер области, то вероятной причиной могут служить потоки, испускаемые из сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. Похоже, что в настоящее время черная дыра не генерирует потоки излучения, но пузыри могут служить свидетельствами активности в прошлом.

В прошлом году, новые экспериментальные данные указали на новые и ещё более интересные эффекты. Так, в опубликованных исследованиях предполагалось, что какая-то часть гамма-излучения могла быть сгенерирована в результате распада темной материи в галактике. В работе было исследовано распределение по энергиям гамма-излучения рядом с плоскость галактики и обнаружены всплески гамма-излучения при энергии в 130 ГэВ. Это могло послужить свидетельством наличия темной материи, но исследователи работали в очень узком диапазоне энергий, а выборка состояла лишь из 50 фотонов гамма-излучения, на что обращали внимание сами авторы исследования.

Астрофизика гамма-излучения является относительно новой областью изучения, но эта область уже приносит нам новые данные и загадки.