Ученые из Колумбийского университета и колледжа Барнард обнаружили, что основная часть гамма-излучения, приходящего из-за пределов нашей Галактики, судя по всему, испускается галактическими скоплениями и другими сверхмассивными структурами. Это поможет объяснить тайну происхождения фонового гамма-излучения, интриговавшую астрономов уже три десятка лет.
Новое открытие, сделанное Калебом Чарфом из Колумбийского университета и Решми Мухерджи из колледжа Барнард, может также пролить свет на механизм образования новых структур во Вселенной, а также на природу магнитных полей в межгалактическом пространстве, о которых вообще мало что известно.
Шарф и Мухерджи с помощью статистических методов исследовали данные, полученные спутником "Комптон" для 2469 галактических скоплений, и показали, что в их окрестностях гамма-излучение по интенсивности превосходит излучение, приходящее из других регионов.
Результаты были получены на основе анализа данных о гамма-излучении, приходящем из глубокого космоса и полученных космической гамма-обсерваторией NASA "Комптон" на протяжении девяти лет работы. Они позволяют не только ответить на вопрос, откуда гамма-излучение приходит, но и прозондировать с помощью гамма-излучения крупномасштабную структуру Вселенной, обусловленную гравитационными силами.
Открытие подтверждает теорию происхождения гамма-излучения, выдвинутую профессорами Ави Лебом из Гарвардского университета и Эли Ваксманом из Института Вейцмана в г. Реховот (Израиль). Гравитационное притяжение скопления галактик ускоряет материю до скоростей, составляющих тысячи километров в секунду. Электроны в этом потоке также ускоряются - как за счет гравитационного механизма, так и благодаря воздействию магнитных полей, - до скоростей, близких к скорости света, и генерируют гамма-излучение при рассеивании на них фотонов реликтового излучения. Результирующее гамма-излучение наблюдается как гало вокруг скопления галактик.
Существуют и другие предположения относительно природы внегалактического гамма-излучения. В частности, ряд астрономов предполагает, что оно продуцируется квазароподобными галактиками, получившими название "блазаров" (галактики, ядра которых могут менять свою яркость), внутри которых имеются сверхмассивные черные дыры, сообщает Cnews.
Результаты, полученные Шарфом и Мухерджи, подтверждают также теорию существования "космической паутины", согласно которой галактики образуются вдоль "волокон" обычной и "темной", невидимой материи, наподобие жемчужин на нити. Кроме того, исследуя гало гамма-лучей, можно будет измерить межгалактические магнитные поля, поскольку две из трех переменных, необходимых для таких измерений, более-менее известны: это масса галактических скоплений и распределение реликтового излучения.
Дальнейшие исследования в этой области планируется проводить с помощью космического гамма-телескопа GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope), запуск которого запланирован на 2006 год.
