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環(huán)球關(guān)注：宇航局的費米在新動畫中捕捉動態(tài)伽馬射線天空

發(fā)布時間：2023-03-16 14:36:31 文章來源：互聯(lián)網(wǎng)

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(資料圖)

我們?nèi)庋劭床灰姷挠钪鏌熁ǔ錆M了夜空。多虧了宇航局費米伽馬射線太空望遠鏡上的大面積望遠鏡 (LAT)，我們才能瞥見這種難以捉摸的燈光秀，它以伽馬射線(能量最高的光形式)觀測天空。

該動畫展示了從 2022 年 2 月到 2023 年 2 月的一年觀測期間伽馬射線天空的瘋狂活動。脈動的圓圈只是 LAT 收集的 1,500 多條光變曲線的一個子集——記錄光源亮度隨時間變化的方式在太空中待了將近 15 年。

由于國際天文學家團隊的工作，這些數(shù)據(jù)現(xiàn)在可以在不斷更新的交互式圖書館中公開獲得。一篇關(guān)于該存儲庫的論文于 2023 年 3 月 15 日發(fā)表在天體物理學雜志增刊系列中。

“我們受到研究星系的天文學家的啟發(fā)，將這個數(shù)據(jù)庫放在一起，并希望在長時間尺度上比較可見光和伽馬射線光變曲線，”宇航局馬歇爾太空飛行中心的存儲庫合著者兼天體物理學家丹尼爾科切夫斯基說。阿拉巴馬州亨茨維爾?！拔覀兪盏揭淮翁幚硪粋€對象的請求。現(xiàn)在，科學界可以訪問整個目錄的所有分析數(shù)據(jù)?！?/p>

數(shù)據(jù)集中超過 90% 的來源是耀變體，星系的中心區(qū)域擁有活躍的超大質(zhì)量黑洞，這些黑洞產(chǎn)生幾乎直接指向地球的強大粒子射流。地面天文臺，例如國家科學基金會在南極洲的冰立方中微子天文臺，有時可以探測到這些噴流中產(chǎn)生的高能粒子。耀變體是多信使天文學的重要來源，科學家們利用光、粒子和時空漣漪的組合來研究宇宙。

“由于 Fermi LAT 和 IceCube，天文學家首次宣布在 2018 年聯(lián)合檢測來自耀變體的伽馬射線和一種稱為中微子的高能粒子，”合著者、大學天體物理學家 Michela Negro說。馬里蘭州、巴爾的摩縣和宇航局位于馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心?！皳碛袣v史光變曲線數(shù)據(jù)庫可能會導致對過去事件的新的多信使洞察力?！?/p>

在動畫中，每一幀代表三天的觀察。每個物體的洋紅色圓圈在變亮時變大，變暗時變小。有些對象全年都在波動。橫跨天空中央的紅橙色帶是我們銀河系的中心平面，它是一個穩(wěn)定的伽馬射線源。那里較淺的顏色表示較亮的光。黃色圓圈顯示了太陽在天空中的明顯年度軌跡。

處理完整的目錄需要大約三個月，或超過 400 個計算機年的處理時間分布在位于加利福尼亞州門洛帕克的 SLAC 國家加速器實驗室的計算機集群上的 1,000 個節(jié)點上。

費米的主要儀器 LAT 每三個小時掃描一次整個天空。它檢測能量范圍從 2000 萬到超過 3000 億電子伏特的伽馬射線。相比之下，可見光的能量大多在 2 到 3 電子伏特之間。

費米伽馬射線太空望遠鏡是由戈達德管理的天體物理學和粒子物理學合作項目。Fermi 是與能源部合作開發(fā)的，法國、德國、意大利、日本、瑞典和的學術(shù)機構(gòu)和合作伙伴做出了重要貢獻。

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