Невероятная анимация показывает, как выглядела бы Вселенная, если бы мы могли видеть гамма-лучи

Большая часть света, проходящего через Вселенную, невидима для человеческого глаза. За пределами средних длин волн, которые мы можем видеть, есть целый космос, сияющий в высоко- и низкоэнергетическом излучении.

Но мы, люди, умные маленькие животные, и нам удалось создать инструменты, способные видеть свет, который мы не могу. Одним из них является космический гамма-телескоп Ферми НАСА, обсерватория на низкой околоземной орбите, отслеживающая небо на наличие гамма-лучей, света с самой высокой энергией во Вселенной.

Ферми постоянно наблюдает за всем небо, наблюдая источники гамма-излучения и то, как они меняются со временем, предоставляя астрономам карту различных источников гамма-излучения, которые мы можем обнаружить. Эти данные объединены в каталог, который ученые могут использовать для исследования производства гамма-излучения.

Анимация представляет год колебания гамма-излучения от 1525 источников, представленных пульсирующими фиолетовыми кругами, собранных в период с февраля 2022 года по Февраль 2023 г., каждый кадр представляет собой наблюдения за три дня. Чем больше круг, тем ярче гамма-излучение.

Желтый круг, между тем, представляет собой видимый путь Солнца по небу в тот период времени.

«Мы были вдохновлены чтобы собрать эту базу данных астрономы, изучающие галактики и желающие сравнить кривые блеска в видимом и гамма-диапазоне в длительных временных масштабах», — говорит астрофизик Дэниел Коцевски из Центра космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле.

«Мы были получение запросов на обработку одного объекта за раз. Теперь научное сообщество имеет доступ ко всем проанализированным данным по всему каталогу.»

Большинство вспыхивающих огней, которые вы видите, происходят из галактик, известных как блазары. Это подмножество галактик квазаров. Квазар — это галактика с чрезвычайно активным ядром, а это означает, что сверхмассивная черная дыра поглощает материю с огромной скоростью. Этот материал нагревается из-за экстремальной активности вокруг черной дыры, так что он разлетается по всему пространству. Квазары излучают самый яркий свет во Вселенной.

Некоторые из этих квазаров имеют струи плазмы, испускаемые ядром галактики. По мере того, как черная дыра питается, часть материала, вращающегося вокруг нее, отклоняется и ускоряется вдоль силовых линий магнитного поля за пределами горизонта событий. Достигнув полюсов, этот материал выбрасывается в космос на высоких скоростях, часто приближающихся к скорости света в вакууме.

Блазар — это квазар, струя которого направлена ​​на Землю или почти на нее. Из-за такой ориентации свет кажется еще ярче по всему спектру. Блазары являются известными источниками гамма-излучения, но их свет колеблется в довольно короткие промежутки времени; их колебания могут помочь астрономам изучить, как питаются эти гиганты.

В сочетании с другими данными они также могут помочь ответить на вопросы о Вселенной. Например, только недавно обнаружение нейтрино, сделанное такими обсерваториями, как IceCube в Антарктиде, было прослежено до блазарных галактик.

Блазары представляют более 90 процентов источников гамма-излучения в новом дополнении к гамма-излучению Ферми. -лучевой каталог. К другим объектам, испускающим гамма-излучение, относятся нейтронные звезды, называемые пульсарами, разорванные остатки материала, оставшиеся от взрывов сверхновых, и двойные системы, такие как двойные нейтронные звезды.

И есть гамма-излучение плоскость галактики Млечный Путь, представленная на анимации пятнистой оранжевой полосой, проходящей через центр изображения. Там более яркий цвет соответствует более яркому свечению.

Надеемся, что долгосрочные наблюдения позволят глубже понять некоторые явления, связанные с источниками гамма-излучения. Например, прослеживание нейтрино до более яркого периода активности блазара может помочь сузить процессы, которые производят эти таинственные частицы.

«Наличие исторической базы данных кривых блеска», — говорит астрофизик Микела Негро из Университета Мэриленд, округ Балтимор и Центр космических полетов имени Годдарда НАСА «могут дать новое представление о прошлых событиях с помощью мультимессенджера».

И мы получаем намек на то, как мы могли бы видеть Вселенную, если бы у нас были инопланетные глаза.

Новый обновленный каталог находится в свободном доступе в Серии дополнений к журналу Astrophysical Journal.