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Le origini dei raggi gamma

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I raggi gamma sono una delle forme di luce più energetiche dell’universo. Sono emessi da alcuni processi radioattivi ed eventi cosmici estremi come supernove, pulsar e dischi di accrescimento di buchi neri. Tuttavia, ce ne sono alcuni che non hanno un’origine chiara; questi eventi appaiono in chiazze di cielo vuoto. Ora, i ricercatori hanno finalmente scoperto le loro fonti: le galassie che formano stelle.

Le possibili origini del fondo dei raggi gamma

Come riportato sulla rivista Nature, i ricercatori hanno modellato le possibili origini del fondo dei raggi gamma diffusi, che è particolarmente evidente nei dati del Fermi Gamma-Ray Space Telescope della NASA. Secondo i ricercatori, l’emissione deve provenire da galassie che stanno subendo grandi esplosioni di formazione stellare.

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In particolare, sono i raggi cosmici – particelle che si muovono vicino alla velocità della luce – che potrebbero svolgere un ruolo importante nell’emissione. Quando queste particelle colpiscono il gas interstellare, rilasciano raggi gamma, qualcosa che si vede molto fortemente nelle galassie che formano stelle.

“È una pietra miliare significativa scoprire finalmente le origini di questa emissione di raggi gamma, risolvendo un mistero dell’universo che gli astronomi hanno cercato di decifrare dagli anni ’60”, ha affermato in una dichiarazione il dott. Matt Roth dell’Australian National University (ANU).

“Ci sono due ovvie fonti che producono grandi quantità di raggi gamma osservati nell’universo. Uno, quando il gas cade nei buchi neri supermassicci che si trovano al centro di tutte le galassie – chiamato nucleo galattico attivo (AGN) – e l’altro associato alla formazione stellare nei dischi delle galassie, ha spiegato Roth. “Abbiamo modellato il emissione di raggi gamma da tutte le galassie dell’universo e confrontato i nostri risultati con le previsioni per altre fonti e scoperto che sono le galassie che formano stelle che producono la maggior parte di questa radiazione gamma diffusa e non il processo AGN”.  

La modellazione ha richiesto una migliore comprensione di come i raggi cosmici si muovono attraverso il gas interstellare delle galassie che formano stelle, nonché una migliore conoscenza di tali galassie. È qui che entra in gioco la potenza del telescopio spaziale Hubble della NASA, che ci consente di stimare le masse delle galassie, nonché le loro distanze, dimensioni fisiche e tassi di formazione stellare.

“Il nostro modello può essere utilizzato anche per fare previsioni sull’emissione radio – la radiazione elettromagnetica che ha una frequenza simile a quella di un’autoradio – dalle galassie che formano stelle, che potrebbero aiutare i ricercatori a capire di più sulla struttura interna delle galassie”, ha aggiunto il dott. Roth

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“Stiamo attualmente cercando di produrre mappe del cielo di raggi gamma che possono essere utilizzate per informare le prossime osservazioni di raggi gamma dai telescopi di prossima generazione. Ciò include il Cherenkov Telescope Array, in cui l’Australia è coinvolta. Si spera che questa nuova tecnologia ci consentirà di osservare molte più galassie che formano stelle nei raggi gamma rispetto a quelle che possiamo rilevare con gli attuali telescopi per raggi gamma”.

 

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