Международная группа астрофизиков представила второй каталог источников низкоэнергетического гамма-излучения, полученный по данным космического телескопа Fermi-LAT. Работа опубликована в The Astrophysical Journal Supplement Series. Телескоп NASA работает с 2008 года и регистрирует фотоны с энергией от 20 мегаэлектронвольт (МэВ) до более чем 1 тераэлектронвольта (ТэВ).

Гамма-лучи рождаются в самых экстремальных условиях - например, вблизи сверхмассивных чёрных дыр, при взрывах звёзд или в астрофизических джетах (узких пучках частиц, выброшенных с огромной скоростью). Диапазон энергий около нескольких МэВ остаётся наименее изученным: такие фотоны сильно рассеиваются на веществе, и понять, откуда они пришли, очень трудно. К тому же слабые сигналы легко теряются на фоне диффузного свечения.

Чтобы частично закрыть этот пробел, исследователи проанализировали 14 лет наблюдений Fermi-LAT в диапазоне от 20 до 200 МэВ и выделили около 450 статистически значимых источников по всему небу. Это вдвое больше, чем было известно в этом диапазоне ранее. Каталог, получивший название 2FLE (Second Catalog of Low-Energy Fermi-LAT Sources), останется самым чувствительным в области МэВ на годы вперёд. Некоторые из найденных объектов прежде вообще не наблюдались в гамма-лучах.

Отличить настоящие источники от фона и случайных колебаний особенно сложно при таких энергиях. Скотт Джоффр, один из ведущих авторов анализа, провёл большую работу по проверке результатов: использовались масштабные симуляции и повторные тесты, чтобы исключить артефакты обработки. Учёным также пришлось учитывать необычную форму области неопределённости положения источника и случаи, когда сигналы двух объектов сливаются в один.

Примерно 15% сигналов из каталога не удаётся отождествить ни с одним известным астрономическим объектом. Пока неясно, являются ли они реальными источниками. Как поясняет Ли Маркоттулли, руководитель исследовательской группы в DESY, сначала нужно установить, действительно ли эти сигналы порождены астрофизическими объектами. Дальнейшие наблюдения другими телескопами помогут выяснить их природу. Если подтвердится, это могут быть, например, чёрные дыры с мощными джетами или молодые пульсары и остатки сверхновых в нашей Галактике.

Каталог станет доступен всем желающим одновременно с публикацией. Опубликованные распределения энергии по спектру позволят проверять модели рождения высокоэнергетического излучения и сравнивать объекты с данными других телескопов. Кроме того, 2FLE послужит ориентиром для будущих миссий, работающих в МэВ-диапазоне, в том числе для телескопа COSI, запуск которого запланирован на август 2027 года, а также для проектов newASTROGAM и AMEGO-X.

"То, что сделали Ли и Скотт, перекликается с тем, чем астрономы занимались тысячи лет: они составляют карту неба. Разница в том, что они картографируют часть Вселенной, которую наши глаза никогда не увидят", - отметил Марко Аджелло, соавтор работы и профессор Университета Клемсона.

Источник: Phys.org