美国宇航局的费米望远镜数据揭示了银河系外令人惊讶的伽马射线信号，可能与最有活力的宇宙粒子有关，并暗示了新的、不明的宇宙现象。
天文学家分析了美国宇航局费米伽马射线太空望远镜13年的数据，发现了银河系之外一个意想不到的、尚未解释的特征。
“这是一个完全偶然的发现，”马里兰大学和美国宇航局戈达德太空飞行中心的宇宙学家亚历山大·卡什林斯基说，他在新奥尔良举行的美国天文学会第243次会议上介绍了这项研究。“我们发现了一个信号，在天空的不同部分，比我们正在寻找的信号要强得多。
伽马射线信号与宇宙之谜
有趣的是，伽马射线信号被发现的方向相似，并且与另一个无法解释的特征几乎相同，该特征是由一些迄今为止探测到的最有能量的宇宙粒子产生的。
研究宇宙微波背景
该团队正在寻找与宇宙中最古老的光CMB（宇宙微波背景）相关的伽马射线特征。科学家说，CMB起源于炽热膨胀的宇宙冷却到足以形成第一个原子的时候，这一事件释放出一阵光，这是第一次可以渗透到宇宙中。在过去的130亿年里，由于随后的空间膨胀，这种光在1965年首次以微弱微波的形式在天空中被探测到。
CMB中的偶极子结构
在 1970 年代，天文学家意识到 CMB 具有所谓的偶极子结构，后来由 NASA 的 COBE（宇宙背景探测器）任务高精度测量。CMB的温度高出约0.12%，微波比平均水平多，朝向狮子座，而在相反的方向上，温度相同，微波比平均水平少。为了研究CMB内部的微小温度变化，必须消除该信号。天文学家通常认为这种模式是我们自己的太阳系相对于CMB以每秒约230英里（370公里）的速度运动的结果。
这种运动将在来自任何天体物理源的光中产生偶极子信号，但到目前为止，CMB是唯一被精确测量的信号。通过寻找其他形式的光的模式，天文学家可以证实或挑战偶极子完全归因于我们太阳系运动的观点。
“这样的测量很重要，因为对CMB偶极子的大小和方向的分歧可以让我们瞥见早期宇宙中运行的物理过程，可能可以追溯到它不到万亿分之一秒的时候，”共同作者Fernando Atrio-Barandela说，他是西班牙萨拉曼卡大学理论物理学教授。
伽马射线偶极子让研究人员感到惊讶
该团队推断，通过将费米的LAT（大面积望远镜）的多年数据加在一起，该望远镜每天多次扫描整个天空，可以在伽马射线中检测到相关的偶极子发射模式。由于相对论的影响，伽马射线偶极子应该比目前探测到的CMB放大五倍。
科学家们结合了13年的费米LAT观测，对约30亿电子伏特（GeV）以上的伽马射线进行了观测;相比之下，可见光的能量在大约 2 到 3 电子伏特之间。他们删除了所有已解析和确定的来源，并剥离了银河系的中心平面，以分析银河系外伽马射线背景。
“我们发现了一个伽马射线偶极子，但它的峰值位于南方的天空中，远离CMB，它的星等比我们对运动的预期大10倍，”共同作者Chris Shrader说，他是华盛顿美国天主教大学和戈达德的天体物理学家。“虽然这不是我们想要的，但我们怀疑它可能与报道的最高能量宇宙射线的类似特征有关。
宇宙射线是加速的带电粒子——主要是质子和原子核。最稀有和最有能量的粒子，称为UHECR（超高能宇宙射线），其能量是3 GeV伽马射线的十亿倍以上，它们的起源仍然是天体物理学中最大的谜团之一。
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