Слияния галактик коллективно освещают небо в гамма-лучах

arXiv: https://arxiv.org/abs/2511.13818

Авторы: Джая Долия, Дип Джоти Дас, Субхадип Бури, Пуджа Бхаттачарджи, Мусуми Дас и Ранджан Лаха

Описание:

Происхождение и механизм ускорения космических лучей (КЛ) остаются основными открытыми вопросами в астрофизике. Слияния галактик рассматриваются как ускорители космических лучей очень высоких энергий, которые, как ожидается, генерируют гамма-лучи высоких энергий (HE) и нейтрино в результате взаимодействия с окружающим газом и фоновыми полями излучения.

В данной работе мы представляем первое систематическое исследование гамма-излучения HE, испускаемого в результате слияний галактик, с использованием данных телескопа Fermi Large Area Telescope (LAT) за 16,7 лет. Наша выборка составлена ​​из восьми каталогов обзоров.

Мы идентифицировали 8 слияний галактик, демонстрирующих гамма-излучение с уровнем значимости ≥5σ в диапазоне энергий от 1 до 500 ГэВ. Кроме того, обнаружено, что 18 ранее не ассоциированных источников Fermi-LAT пространственно совпадают со слияниями галактик.

Анализ стекинга оставшихся слабых слияний галактик выявил комбинированный сигнал гамма-излучения, зарегистрированный с уровнем значимости ~35σ, со спектральным индексом наилучшего соответствия около 2,07 и потоком энергии ~2×10⁻¹⁴ эрг см⁻² с⁻¹. Мы также сравниваем полученные спектральные распределения энергии с прогнозируемой чувствительностью будущей черенковской телескопической обсерватории (CTAO).

Эти результаты позволяют отнести слияния галактик к новому классу источников гамма-излучения высокой энергии. Новые нейтринные и гамма-обсерватории будут иметь решающее значение для раскрытия механизмов ускорения частиц в этих недавно идентифицированных источниках космических лучей.

Комментарии и предложения приветствуются. Вы можете найти статью на arXiv, выполнив поиск по имени автора или названию статьи.