宇宙充满能量的宇宙雾让科学家们目瞪口呆

这张伽马射线天空的照片是根据费米大面积望远镜（LAT）一年的观测结果构建的。蓝色包括银河系外的伽马射线背景。该地图显示了LAT从不同的天空方向探测到能量超过3亿电子伏特（约为可见光能量的1.2亿倍）的伽马射线的速率。颜色越亮，表示速率越高。

美国国家航空航天局费米伽马射线太空望远镜的最新观测结果显示，一直存在的高能伽马射线穿透宇宙的迷雾并不是天文学家所期望的，这给科学家们留下了一个新的宇宙之谜。

天空以伽马射线的形式发光，甚至远离众所周知的明亮来源，比如我们银河系内的脉冲星和气体云，或者最明亮的活跃星系。按照惯例，天文学家认为活动星系核“由活动星系发出的黑洞驱动的喷流”的累积辉光是这种伽马射线背景的主要原因。

“多亏了费米，我们现在确信事实并非如此，”卡夫利粒子天体物理与宇宙学研究所（KIPAC）的天体物理学家Marco Ajello说。

目前，科学家们正在用龙的符号来代表未知的来源，这是古代地图绘制者用来代表世界上尚未探索的地区的符号。

Ajello和其他费米科学家使用了望远镜运行第一年的数据，并将费米直接探测到的活跃星系的发射与产生观测到的星系外背景所需的数量进行了比较。

活跃星系拥有质量是太阳质量数百万到数十亿倍的中心黑洞，被称为超大质量黑洞。当物质落入黑洞时，其中一些物质会被重定向成以接近光速传播的粒子射流。

这些粒子可以通过两种不同的方式产生伽马射线。当一个人撞击可见光或红外光的光子时，该光子可以获得能量并成为伽马射线。如果喷流中的一个粒子撞击到气体原子的核，碰撞可以短暂地产生一个称为apion的粒子，然后迅速衰变为一对伽马射线

但事实证明，活动星系核只是背景伽马射线辉光的微小贡献者。

Ajello说：“活动星系可以解释费米所看到的星系外伽马射线背景的不到30%。”“这为科学发现留下了很大的空间，因为我们正在弄清楚还有什么可能不负责任。”

阿杰罗星期二在夏威夷威科洛亚举行的美国天文学会高能天体物理部会议上介绍了他的发现。一篇关于这一发现的论文已提交给《天体物理杂志》。

尽管团队有一些想法，但大多数贡献者的神秘之处尚不清楚。

科学家们说，在恒星形成星系和星系团合并中加速的粒子可能会导致伽马射线背景。

暗物质“既不产生光，也不遮蔽光，但其引力聚集了正常物质的神秘物质”总是有可能的。

Ajello补充道：“暗物质可能是一种未知的亚原子粒子。如果这是真的，暗物质粒子可能会以产生伽马射线的方式相互作用。”

改进的分析和额外的天空曝光将使费米团队能够解决这些潜在的贡献。

但美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心的钱德拉计划科学家马丁·韦斯科普夫说，未知来源并不是这一发现的重要部分，他没有参与费米团队。他说，重要的是“显然有很多伽马射线源是无法识别的”。

费米太空望远镜于2008年6月发射，正在持续绘制伽马射线波长的天空图，并寻找所谓的伽马射线爆发，即宇宙中最亮的爆炸。