神秘的超高能伽马射线宇宙最古老的光二者有什么联系？

这张照片显示了银盘（赤色）和神秘的伽马射线旗子暗记（紫色圆圈）

图源：NASA戈达德航天中央

天文学家创造了一个未知的，预期外的伽马射线旗子暗记，该旗子暗记源于银河系外。

NASA和马里兰大学宇宙学家亚历山大卡什林斯基在征采NASA费米望远镜（Fermi Telescope）13年的数据后创造了这个奇怪的伽马射线旗子暗记。

“这是一个完备有时的创造，” 卡什林斯基在一份声明中说道，“我们在我们探求的天区之外找到了一个比预期强很多的旗子暗记。
”

使这个伽马射线旗子暗记更加奇怪的是这个伽马射线羽宇宙中最大的未解之谜有关，即宇宙中超高能粒子的来源。

该团队认为这个伽马旗子暗记射线源于高能粒子，或宇宙射线有关。
它们紧张由质子，中子和原子核组成。

这些超高能宇宙射线（ultra-high-energy cosmic ray, UHECRs）比普通的伽马射线携带了超过其100亿倍的能量，而它们的来源仍旧是一个未解之谜——这次的伽马射线旗子暗记彷佛更加武断了这个谜团。

探求宇宙化石带来了伽马射线的意外创造

这次新创造的伽马射线的特性与宇宙射线（cosmic background radiation, CMB）的某个特性十分相似。

CMB是宇宙中最古老的光，它的产生能源于一场在宇宙出身后38万年的一场事宜。
在那之前，宇宙是一锅炽热浓密的粒子汤，光不能在个中自然穿行。

大约在这个时候，宇宙冷却到了电子和质子可以结合在一起而形成原初院原子的地步。
溘然消逝的电子让光子有了自由穿行的空间。

此时，宇宙从不透明溘然转变成了透明，而这些自由穿行的光子便是人类现在不雅观测到的CMB。

随着宇宙的不断膨胀，这些光子也开始丢失它们本身的能量。
现在这些光子的温度达到了-270摄氏度（2.78开尔文）。

CMB是由两位美国射电工程师阿诺彭齐亚斯和罗伯特威尔逊羽1964年5月创造的，他们创造有一个微波辐射就像笼罩了地球一样，类似于一个背景，微博背景辐射因此得名。
它们当时认为CMB的温度该当在各个方向上是相同的，但是在20世纪90年代，NASA的COBE卫星寻衅了这个模型，COBE卫星创造了CMB的温度在不同方向上有眇小的变革。

COBE创造在狮子座方向，CMB比均匀温度高0.12%，在其反方向，CMB温度比均匀温度低0.12%，其流量也更少。

这个“两级”的规律被认为是太阳系本身的运动带来的，相对付CMB的速率为370公里每秒。
但是，如果太阳系在朝着宇宙的一个方向运动，那么其他所有的星光都该当呈现类似于CMB的“两级”性子，但是这目前来讲并没有被创造。
天文学家正在探求其他能证明CMB“两级”性是太阳系运动的证据。

“这样的丈量是很主要的，由于CMB‘两级’性子的不同可能为我们供应一个对极早期宇宙的理解，乃至可能达到宇宙出身后千亿分之一秒的状态，” 团队成员费尔南多阿特里奥-巴兰德拉说，西班牙萨拉曼卡大学理论物理学家说。

一个还是两个宇宙之谜?

该团队将目光转向了费米望远镜和它携带的大面积望远镜（Large Area Telescope, LAT），该望远镜在一天内会进行多次巡天任务， 而LAT又不断运行了很多年。
研究职员希望LAT的数据可能会藏有伽马射线旗子暗记的“两级”性子。

由于狭义相对论和伽马射线的高能状态，这种“两级”性子该当比CMB的明显五倍。
该团队找到了这种“两级”性子，但是并不是他们所估量的。

“我们找到了伽马射线的‘两级’，但是它的极大位于南天，与CMB的极大相隔甚远。
其强度是我们预期的10倍。
”克里斯施兰德，美国天主教大学天体物理学家，一位团队成员说。
“虽然这不是我们所探求的，但是我们疑惑这与高能宇宙射线的一个相似特性有关。
”

包含UCHERs的高能带电粒子是具有与CMB的“两级”性的，这最初被阿根廷的皮埃尔奥古尔（Pierre Auger Observatory）天文台与2017年创造的。

虽然这些带电粒子在向地球运行时被银河系和其他星体的磁场偏转了，而偏转的方向与磁场的强度有关，但是UCHERs的“两极”还是位于一个与最新创造的伽马射线旗子暗记十分靠近的地方。

该团队认为，由于这个位置上的相似性，UCHERs和本次创造的伽马射线旗子暗记很有可能是干系的，特殊是考虑到一个未知的旗子暗记源可能同时产生两种旗子暗记（UCHERs和本次创造的伽马射线）。

天文学家现在想研究高能光子和高能粒子的发源地从而确定其源头（或多个源头），从而验证二者是否有关，它们是代表着同一个问题还是两个完备不同的问题。

该团队的创造在第243次美国天文学会的会议中被正式揭橥，该团队在《天文物理期刊》上揭橥了一篇干系论文

BY: Robert Lea

FY: Chen Li

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