Учёные встревожены новыми данными обсерватории Fermi

Недавно учёные проводили подробную "ревизию" данных, которые за 13 лет своей работы в космосе собрала обсерватория Fermi, названная в честь знаменитого физика, создателя первого на Земле ядерного реактора Энрико Ферми. Этот космический телескоп летает вокруг Земли на высоте 550 километров, то есть приблизительно на том же уровне, что и легендарный Hubble. Для сравнения: Международная космическая станция держится высоты 400 с небольшим километров.

Но, в отличие от Hubble, телескоп Fermi улавливает не видимый свет, а не воспринимаемое человеческим глазом, самое мощное и без преувеличения убийственное электромагнитное излучение — гамма-излучение. Это те же самые фотоны, только они несут с собой энергию не два-три электронвольта, как видимый свет, а миллиарды электронвольт. Такие фотоны в космосе летят от каких-то экстраординарных по своей мощности источников. Скажем, от звёзд, взрывающихся сверхновыми, или от нейтронных звёзд, которые представляют собой бывшие ядра звёзд уже взорвавшихся. Впрочем, даже и наша сравнительно очень спокойная звезда по имени Солнце во время вспышек тоже испускает фотоны такой чудовищной силы, просто до нас они не доходят благодаря магнитному полю и атмосфере Земли.

Так вот, данные гамма-телескопа Fermi просматривали на предмет дополнения общей картины наблюдающегося по всей Вселенной так называемого реликтового излучения — остаточного, очень слабого излучения, которое распространилось по космосу после Большого взрыва, точнее, после того, как во Вселенной стали образовываться первые атомы. Дело в том, что у этого остаточного излучения замечена очень интересная особенность: оно распределено не совсем однородно. Более того, почему-то в направлении созвездия Льва оно на 0,12% теплее, чем "в среднем по больнице", и, соответственно, на столько же прохладнее в противоположном направлении. Учёные называют этот феномен дипольностью реликтового излучения. Есть подозрения, что этот эффект возникает из-за того, что наша Солнечная система движется вокруг центра своей галактики Млечный Путь, а значит, смещается относительно фонового излучения.

Астрономы хотели посмотреть, будет ли наблюдаться точно такое же в гамма-диапазоне. И они, естественно, ожидали чего-нибудь подозрительного в направлении Льва. А оказалось, что странным источником гамма-лучей является совершенно другое место на небесной сфере, оно находится вообще в Южном полушарии. И оно создаёт именно такую "дипольную" картину: на 7% более мощное гамма-излучение в одном направлении и ровно на столько же более слабое в обратном.

В довершение всего выяснилось, что ещё в 2017 году приблизительно эту же часть неба учёные заприметили при наблюдениях в наземный телескоп в Аргентине. Только тогда они наблюдали не гамма-лучи, а так называемое космическое излучение. Правда, в этом термине слово "излучение" создаёт некую путаницу, потому что при слове "излучение" представляешь себе фотоны, а космические "лучи" — это на самом деле в основном протоны и даже атомные ядра, то есть массивные частицы, которые вылетают из любых звёзд всегда и постоянно. В случае Солнца это называется солнечным ветром. То есть это поток звёздного вещества. И в этом потоке временами тоже встречаются совершенно выдающиеся экземпляры под названием космические лучи сверхвысоких энергий. Здесь "лучи" лучше заменить словом "частицы". Это супермощные частицы. И учёные пока не совсем понимают, что это за частицы. Это одна из больших загадок астрофизики. Есть мнение, что это ядра атомов железа.

И обсерватория Пьера Оже в Аргентине обнаружила, что в том же направлении, куда указывает и телескоп Fermi, эти выдающиеся частицы тоже ведут себя более энергично, притом тоже на 7%. И в обратную сторону тоже на 7% слабее.

На этом видео сопоставление двух карт Вселенной. Слева вверху — это картина гамма-фона. Тёмно-синяя полоса — это удалённая из этой картины наша галактика, потому что она в данном случае не нужна: задача посмотреть, что происходит вокруг, за её пределами. Красные кружки обозначают место, откуда, исходя из наблюдений, гамма-лучей почему-то приходит больше. А справа внизу — карта неоднородного распределения космического излучения. Учёные сейчас сильно подозревают, что в обоих случаях имеют дело с одним и тем же явлением. Осталось теперь разобраться, с каким именно.