Le mystère des rayons gamma du «ciel vide» résolu – pourrait inciter les astrophysiciens à démêler la matière noire

Un regard détaillé sur le ciel des rayons gamma. Crédit d’image : Collaboration NASA/DOE/Fermi LAT

Les galaxies en formation d’étoiles sont responsables de la formation de rayons gamma qui n’ont pas été associés à une origine connue jusqu’à présent.

Les galaxies à formation d’étoiles sont responsables de la formation de rayons gamma qui n’ont pas encore été liés à une origine connue, selon des chercheurs de The Université nationale australienne (ANU) confirmé.

L’auteur principal, le Dr Matt Roth, de l’École de recherche d’astronomie et d’astrophysique de l’ANU, a déclaré qu’il n’était pas encore clair ce qui avait provoqué l’apparition des rayons gamma – l’une des formes de lumière les plus énergétiques de l’univers – dans des zones qui semblent « vides ». . ciel’.

La découverte pourrait fournir des indices pour aider les astronomes à résoudre d’autres mystères de l’univers, tels que le type de particules qui composent la matière noire – l’un des Saint Graal de l’astrophysique.

“C’est une étape importante que nous découvrions enfin les origines de l’émission de rayons gamma et résolvions le mystère de l’univers que les astronomes tentent de déchiffrer depuis les années 1960”, a déclaré le Dr Roth.

Il existe deux sources évidentes qui produisent de grandes quantités de rayons gamma dans l’univers. L’un est lorsque le gaz tombe dans les trous noirs supermassifs qui sont au centre de toutes les galaxies – appelés noyaux galactiques actifs (AGN) – et l’autre est associé à la formation d’étoiles dans les disques des galaxies.

“Nous avons modélisé l’émission de rayons gamma de toutes les galaxies de l’univers et comparé nos résultats avec les prédictions d’autres sources et constaté que les galaxies en formation d’étoiles produisent la majorité des rayons gamma diffusés et non le processus AGN.”

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Les chercheurs de l’ANU ont pu déterminer pourquoi ces mystérieux rayons gamma sont apparus après avoir mieux compris comment les rayons cosmiques – des particules qui se déplacent à des vitesses très proches de la vitesse de la lumière – se déplacent dans le gaz interstellaire. Les rayons cosmiques sont importants car ils créent de grandes quantités d’émissions de rayons gamma dans les galaxies en formation d’étoiles lorsqu’ils entrent en collision avec le gaz interstellaire.

“C’est une étape importante pour enfin découvrir les origines de l’émission de rayons gamma.” – Dr Matt Roth

informations de Nasa‘s Le télescope spatial Hubble Le télescope spatial Fermi Gamma Ray a été une ressource majeure utilisée pour détecter les origines inconnues des rayons gamma. Les chercheurs ont analysé des informations sur de nombreuses galaxies telles que les taux de formation d’étoiles, les masses totales, la taille physique et les distances par rapport à la Terre.

Roth : “Notre modèle peut également être utilisé pour faire des prédictions d’émissions radio – un rayonnement électromagnétique qui a une fréquence similaire à celle d’un autoradio – des galaxies en formation d’étoiles, ce qui peut aider les chercheurs à mieux comprendre la structure interne des galaxies.” Elle a dit.

“Nous envisageons actuellement de produire des cartes du ciel des rayons gamma qui peuvent être utilisées pour informer les observations des rayons gamma entrants des télescopes de nouvelle génération. Cela inclut le réseau de télescopes Cherenkov, auquel l’Australie participe.

“Nous espérons que cette nouvelle technologie nous permettra d’observer plus de galaxies en formation d’étoiles dans les rayons gamma que ce que nous pouvons détecter avec les télescopes à rayons gamma actuels.”

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Référence : « Les galaxies formant des étoiles dominent le fond diffus des rayons gamma » par Matt A. Roth, Mark R. Krumholz, Roland M. Crocker et Sylvia Selye, 15 septembre 2021 Disponible tempérer la nature.
DOI : 10.1038 / s41586-021-03802-x

Cette recherche a été publiée dans tempérer la nature, avec des auteurs d’Australie et d’Italie. Le Centre d’excellence de l’ARC pour toute l’astrophysique en trois dimensions (ASTRO 3D) y a également participé.

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