NASA 展示了令人惊叹的 14 年伽马射线天空延时摄影

美国宇航局费米的费米太空望远镜呈现了一部14年的延时电影，通过伽马射线成像揭示了动态的宇宙。 强调 银河系伽马射线耀斑、太阳耀斑和由黑洞提供动力的遥远星系。

宇宙在天空中的延时电影中栩栩如生，该电影由 NASA 费米伽马射线太空望远镜 14 年获取的数据制作而成。 我们的太阳偶尔会发光，在银河系内外高能源的背景下，静静地在天空中划出一条路径。

该团队的资深科学家塞斯·戴格尔(Seth Daigle)表示：“银河系明亮、持续的伽马射线辉光中散布着来自遥远星系核心超大质量黑洞驱动的近光速喷流的强烈、长达数天的耀斑。” 。 这些图像是在加利福尼亚州门洛帕克的 SLAC 国家加速器实验室拍摄的。 “这些戏剧性的爆炸可能出现在天空中的任何地方，发生在数百万到数十亿年前，在我们观察时，它们的光刚刚到达费米。”

从太阳耀斑到 黑洞 JETS：美国宇航局费米伽马射线太空望远镜团队制作了一次独特的动态高能天空之旅。 费米项目副科学家朱迪·拉库辛 (Judy Racusin) 为这部影片进行了旁白，该影片将 14 年的伽马射线观测浓缩为 6 分钟。 资料来源：NASA 戈达德太空飞行中心和 NASA/DOE/LAT 合作

伽马射线是光的最高能量形式。 影片展示了费米大面积望远镜 (LAT) 在 2008 年 8 月至 2022 年 8 月期间探测到的能量高于 200 MeV 的伽马射线的强度。作为比较，可见光的能量在 2 到 3 MeV 之间。 更亮的颜色可以识别更强烈的伽马射线源的位置。

“电影中首先引起你注意的事情之一就是屏幕上稳定弯曲的光源。这是我们的太阳，它……它的视运动反映了地球围绕它的年度轨道运动。”

轨道上的费米伽马射线太空望远镜的艺术概念图。 图片来源：美国宇航局

大多数时候，由于宇宙射线（宇宙射线是一种以接近光速运动的原子核）加速粒子的影响，LAT 只能模糊地探测到太阳。 当它们与太阳的气体甚至太阳光碰撞时，就会产生伽马射线。 然而，有时太阳会突然发出强烈的爆发，称为太阳耀斑，这可以短暂地使我们的恒星成为天空中最亮的伽马射线源之一。

影片以两种不同的视角展示了天空。 矩形视图显示了整个天空，银河系中心位于中间。 这突出了银河系的中心平面，它在宇宙射线撞击星际气体和星光产生的伽马射线中发光。 它还充满了许多其他来源，包括中子星和超新星遗迹。 在这条中心带的上方和下方，我们从银河系望向更广阔的宇宙，那里充满了明亮、快速变化的光源。

这些星系中的大多数实际上都是遥远的星系，最好从以银河系南北两极为中心的不同角度观察。 这些星系中的每一个都被称为耀变体，其中心黑洞的质量相当于一百万个太阳或更多。

不知何故，黑洞产生了极快速移动的物质喷流，通过耀变体，我们可以直接看到其中一个喷流，这种视图增强了其亮度和波动性。 “这些差异告诉我们这些飞机发生了一些变化，”拉库辛说。 “我们定期监测这些来源，并在发生有趣的事情时向太空和地球上的其他望远镜发出警报。我们必须在这些耀斑消失之前迅速捕捉到它们，我们收集的观测数据越多，我们就能更好地理解这些事件”。

费米在不断增长的任务网络中发挥着关键作用，这些任务网络共同努力捕捉宇宙中发生的这些变化。

其中许多星系都非常遥远。 例如，来自被称为 4C +21.35 的耀变体的光传播了 46 亿年，这意味着我们今天看到的耀斑实际上是在太阳和太阳系开始形成时发生的。 其他明亮星系的距离是其两倍多，它们共同提供了整个宇宙时间内黑洞活动的惊人快照。

费米研究的许多短周期事件，例如伽马射线爆发，最强大的宇宙爆炸，都没有在该时间间隔内看到。 这是经过几天的数据处理以提高图像清晰度的结果。

费米伽马射线太空望远镜是戈达德管理的天体物理学和粒子物理学合作项目。 费米是与美国能源部合作开发的，法国、德国、意大利、日本、瑞典和美国的学术机构和合作伙伴做出了重要贡献。