Команда ученых, которые исследуют первый свет, появившийся в нашей Вселенной, случайно обнаружила за пределами галактики гамма-излучение в разы более сильное, чем они могли предположить. Более того, выяснилось, что оно связано с другим явлением, которому пока нет объяснений. Об открытии сообщает NASA.
Погоня за триллионной долей секунды
Изначально исследование американских ученых из нескольких университетов и Центра космических полетов Годдарда в Гринбелте (входит в структуру NASA) было направлено на поиск фонового микроволнового космического излучения — света, который возник сразу после Большого взрыва 13 млрд лет назад.
Удивительно, но его отголоски можно увидеть и сейчас. Технические средства позволяют фиксировать эти волны с 1965 года. Ученые надеются, что понимание особенностей реликтового света поможет узнать, что происходило сразу после рождения Вселенной — не позднее, чем через триллионную долю секунды.
Реликтовый свет считают дипольным. То есть, в одном направлении (если смотреть с Земли, то в направлении созвездия Льва) его температура на 0,12% выше, чем в среднем, а в противоположном направлении — ниже.
Астрономы считают, что эта диполь вызвана тем, что наша Солнечная система движется относительно древнего света со скоростью 370 километров в секунду. Чтобы проверить это, нужно найти такие же свойства и в других источниках света во Вселенной. И именно этим занимались американские исследователи.
Чтобы проверить теорию о природе диполя, исследователи объединили данные, собранные в течение 13 лет космическим гамма-телескопом «Ферми», который сканирует небо несколько раз в день. Они надеялись получить соответствующую картину дипольного излучения в гамма-лучах, которое, согласно расчетам, должно быть в пять раз сильнее, чем от реликтового света. Затем с помощью специальных инструментов они удалили с изображения нашу галактику и испускаемый ею свет, чтобы проанализировать внегалактический фон гамма-излучения.
Не то излучение
Команда исследователей действительно обнаружила гамма-излучение за пределами Млечного пути. Однако совсем не то, которое ожидала увидеть.
«Мы нашли диполь гамма-излучения, но его пик расположен на южном небе, вдали от реликтового излучения, а его величина в 10 раз превышает ту, которую мы ожидали», — говорит астрофизик из Католического университета Америки Крис Шрейдер.
Авторы открытия считают, что обнаруженное ими загадочное излучение связано с космическими лучами сверхвысоких энергий (UHECR). Они несут в миллиард раз больше энергии, чем гамма-лучи, и их происхождение остается одной из величайших загадок астрофизики.
О наличии диполя UHECR с 2017 года сообщает Обсерватория Пьера Оже в Аргентине. И пик этих лучей приходится на то же место нашего небосклона, где американские ученые сейчас выявили диполь гамма-излучения.
«Оба явления имеют поразительно схожие параметры: примерно на 7% больше гамма-лучей или частиц, чем в среднем, приходящих с одного направления, и, соответственно, меньшее количество прибывающих с противоположного направления. Эти два явления, вероятно, связаны между собой: пока еще неопознанные источники производят как гамма-лучи, так и частицы сверхвысоких энергий», — отметили в NASA.
Чтобы найти ответ на вопрос о загадочном излучении, ученым предстоит большая работа. Им надо найти или источник конкретно этих UHECR и гамма-излучения, или какой-то аналог.
