【正见新闻网2021年09月18日】
图：费米望远镜观测到的伽马射线分布图。Credit: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration
伽马射线是一种波长非常短的电磁波。它和X射线相似，但是能量更高并且有更强的穿透力。天文学研究发现，一般强大的伽马射线源都是点源，就是天空中一个个发出伽马射线的点。这些点源多是极高能量的天体，例如黑洞、超新星、中子星等等。
神奇的是，整个宇宙中还弥漫着一定强度的伽马射线。这种弥漫伽马射线辐射来自银河系以外，大体上是均匀分布的。这令科学家感到困惑，到底是什么类型的高能天体能够在整个宇宙中均匀释放伽马射线呢？
最近，一组天文学家经过仔细分析计算确定，这种弥漫伽马射线其实源自宇宙中大量存在恒星形成星系。这意味着弥漫伽马射线表明宇宙中正在大量发生的恒星诞生活动。
澳大利亚国立大学(Australian National University)马特·罗斯(Matt Roth)博士在一份声明中说：“这是一个重要的里程碑，最终发现了这种伽马射线发射的起源，解开了天文学家自 1960 年代以来一直试图破译的宇宙之谜。”
“有两个明显的来源可以产生在宇宙中看到的大量伽马射线。”罗斯博士说，“一种是气体落入位于所有星系中心的超大质量黑洞，称为活动星系核。另一种与星系盘中的恒星形成有关。”
在这项研究中，罗斯博士及其合作者模拟了宇宙中星系的伽马射线辐射，并将他们的结果与其它来源的预测进行了比较。
研究团队发现，产生大部分这种弥漫伽马射线辐射的是恒星形成星系，而不是活动星系核。
通过更进一步分析研究宇宙射线，即一种以非常接近光速的速度传播的粒子，如何穿过恒星之间的气体后，研究团队能够查明是什么产生了这些神秘的伽马射线。
研究团队分析了许多星系的信息，例如它们的恒星形成率、总质量、大小和与地球的距离。
“我们的模型还可用于预测来自恒星形成星系的射电辐射，即频率类似于汽车收音机的电磁辐射。这可以帮助科学家更好了解星系的内部结构，”罗斯博士说。
这项新研究虽然指出了弥漫伽马射线的来源，却并不能解释宇宙中大量恒星形成星系诞生恒星的原因和机制。这需要进一步观测研究恒星形成星系。
罗斯博士说：“我们目前正在研究制作伽马射线分布天图。这可用于为下一代望远镜将进行的伽马射线观测提供指导。这项新技术有望让我们在伽马射线中观测到比目前伽马射线望远镜所能探测到的更多的恒星形成星系。”
这篇新论文发表在9月15日的《自然》杂志上。