Свечение пустоты
Астрофизики хорошо знают, что из космоса на Землю попадают частицы высоких энергий, так называемые космические лучи, а также жесткие электромагнитные излучения. У них много источников в Галактике и за ее пределами: это и газ, падающий на сверхмассивные черные дыры, и звезды, рождающиеся в галактических дисках. Однако есть научная проблема: значительная часть внегалактического гамма-излучения формируется в грандиозных областях, казалось бы, «пустого» неба, где звезд нет. Причины этого только что удалось раскрыть группе из четырех ученых, руководимой доктором Мэттом Ротом из Исследовательской школы астрономии и астрофизики Австралийского национального университета.
Оказалось, что гамма-кванты появляются при взаимодействии космических лучей с межзвездной средой: мощная эмиссия возникает из-за ускорения частиц лучей до скоростей, близких к световым. Происходит это в электромагнитных полях расширяющихся останков сверхновых. После проверки теории на отдельных галактиках астрофизики применили ее выводы ко всей популяции известных на сегодня галактик. Так удалось получить не только наблюдаемое распределение интенсивности гамма-излучения по небу, но и воспроизвести огибающую его спектров в широком диапазоне частот.
Существенный шаг в астрофизике гамма-излучения был бы невозможен без наблюдательных данных телескопов Ферми и Хаббла. Именно они позволили определить такие важные для теории характеристики галактик, как масса, размер, расстояние от Земли и интенсивность звездообразования. Доктор Рот отмечает, что модификация теории смогла бы предсказывать и характеристики межгалактического радиоизлучения для галактик, где идет звездообразование. Это позволит уточнить данные об их строении. Сейчас исследовательская группа занята созданием карт гамма-излучения неба для строящихся гамма-телескопов следующего поколения. В одном из таких проектов, нацеленном на построении Массива черенковских телескопов в Южном и Северном полушариях планеты, Австралия принимает активное участие.