Gama zrake udaraju na Zemlju iz svih smjerova neba. Naš planet okupan je difuznim sjajem fotona visoke energije. Ne utječe puno na nas, a mi to zapravo i ne primjećujemo, jer naša atmosfera jako dobro apsorbira gama zrake. Toliko je dobro da nismo primijetili kozmičke gama zrake sve do 1960-ih kada su detektori gama zraka lansirani u svemir da tražiti znakove testiranja atomskog oružja. Čak i tada, ono što smo primijetili bili su intenzivni bljeskovi gama zraka poznati kao eksplozije gama zraka.
Izrazi gama zraka su svijetli, ali kratkotrajni. Toliko su svijetle da se prvo bojalo da su uzrokovane nuklearnim eksplozijama na Zemlji, ali sada znamo da su uzrokovane velikim umirućim zvijezdama jer njihova jezgra kolabira u crnu rupu. Kolaps može potaknuti stvaranje mlazova materijala koji se udaljavaju od zvijezde skoro brzinom svjetlosti. Kada se mlaz sudari s međuzvjezdanim plinom, stvara snop gama zraka. Ako se dogodi da je mlaz umiruće zvijezde usmjeren u našem smjeru, detektiramo prasak gama zraka.
Kako su naši teleskopi gama zraka postali osjetljiviji, također smo otkrili galaktički sjaj gama zraka. Većina tih gama zraka dolazi do nas iz ravnine Mliječne staze, a uzrokovane su česticama visoke energije koje se sudaraju s međuzvjezdanim plinom i prašinom u našoj galaksiji. Postoje gama zrake koje dolaze iz aktivnih galaktičkih jezgri udaljenih galaksija. Nastaju kada supermasivne crne rupe troše materiju u njihovoj blizini. Ali ako isključite gama zrake iz svih tih poznatih izvora, i dalje ostaje slab, difuzni sjaj gama zraka. Dolaze nam sa svih strana, čak i iz krajeva koji se čine praznim prostorom. Nikada nismo uspjeli otkriti izvor ove blijede pozadine, ali pojavio se novi radPrirodačini se da je riješio ovu misteriju.
Kako čestice kozmičkih zraka stvaraju gama zrake. Zasluge: Max Planck Intitut/ESO VLT
Tim je pogledao kako se mogu proizvesti gama zrake kozmičke zrake. Kozmičke zrake su iznimno energične čestice, obično protoni koji se kreću brzinom gotovo svjetlosnom. Te čestice kozmičkih zraka ponekad udare u našu atmosferu kako bi stvorile kaskadu čestica koje možemo otkriti na površini. Ali sudari kozmičkih zraka također mogu stvoriti gama zrake. Tim je mislio da bi slaba pozadina gama zraka mogla biti uzrokovana kozmičkim zrakama koje udaraju u plin i prašinu u udaljene galaksije. Budući da se većina plina i prašine u galaksiji nalazi u područjima stvaranja zvijezda, tim je usporedio pozadinu gama zraka s distribucijom galaksija koje aktivno formiraju zvijezde. Otkrili su da područja u kojima se stvaraju zvijezde u galaksijama mogu biti izvor difuznih gama zraka.
Kada se izgrade gama-teleskopi visoke razlučivosti kao što je Čerenkovljev teleskopski niz, karte pozadine gama zraka mogle bi dodatno potvrditi ovaj model. To bi nam također moglo omogućiti proučavanje područja stvaranja zvijezda na novi način i moglo bi nam pomoći da bolje razumijemo podrijetlo kozmičkih zraka.
Referenca:Roth, Matt A., et al. “ Difuznom pozadinom gama zraka dominiraju galaksije koje stvaraju zvijezde .'Priroda597,7876 (2021): 341-344.
