Благодаря спутнику Swift и нескольким базируемым на земле оптическим телескопам, астрономы узнают больше о так называемых «темных» излучениях гамма-лучей, которые ярки в гамме- и рентгеновской эмиссии, но с небольшим или не видимым светом. Эти темные взрывы также предоставляют астрономам проникнуть в суть при обнаружении областей формирования звезды, которые скрыты пылью.«Наше исследование обеспечивает убедительное свидетельство, что большая фракция формирования звезды во вселенной скрыта пылью в галактиках, которые кажутся не иначе как пыльными» сказал Джошуа Блум (Joshua Bloom), адъюнкт-профессор астрономии в Беркли.
Излучения гамма-лучей — самые большие излучения вселенной, способные к производству такого большого количества света, что наземные телескопы легко обнаруживают их за миллиарды световых лет. Все же, больше десятилетия, астрономы ломали голову над природой так называемых темных излучений, которые производят гамма-лучи и рентгены, это небольшой или вовсе не видимый свет. Они составляют примерно половину излучения, обнаруженных спутником НАСА Swift начиная с его запуска в 2004.
Исследование показывает, что большинство происходит в нормальных галактиках, обнаруживаемых большими, наземными оптическими телескопами.
«Одно возможное объяснение темных излучений состояло в том, что они происходили пока далеко, их видимый свет был полностью погашен», — говорит Блум. Благодаря расширению вселенной и туману утолщения водородного газа при увеличении космических расстояний, астрономы не видят видимого света от объектов больше чем приблизительно 12.9 миллиардов световых лет. Другая версия: Темные излучения взрывались в галактиках с необычно толстым количеством межзвездной пыли, которая поглощала свет излучения, но не его радиацию более высокой энергии.
Используя один из самых больших в мире оптических телескопов, 10-метровый Keck в Гавайях, команда искала неизвестные галактики в местоположениях 14 Быстро обнаруженных темных излучений. «Для одиннадцати из этих излучений мы нашли слабую, нормальную галактику», сказал Даниель Перли (Daniel Perley), аспирант Беркли, который приводил исследование. Если бы эти галактики были расположены на чрезвычайных расстояниях, то даже телескоп Keck не мог бы видеть их.
Большинство излучений гамма-луча происходит, когда массивные звезды исчерпывают ядерное топливо. Поскольку их ядра разрушаются в черную дыру или нейтронную звезду, газовая струя — ведомые не полностью понятыми процессами — бьёт сквозь звезду и взрывается в космосе.
Исследование показывает, что темные взрывы должны быть подобными, за исключением пыльных участков в их галактиках, которые затеняют большую часть света.
Астрономы рассмотрели 14 взрывов, оптический свет которых был или намного более слабым чем ожидаемый или полностью отсутствующий. Они нашли, что почти у каждого «темного» излучения гамма-луча есть галактика, которая в состоянии быть обнаруженной большими оптическими телескопами.
Формирование звезды происходит в плотных облаках, которые быстро заполняются пылью как самые массивные звезды, быстро растут и взрываются, извергая недавно созданные элементы в межзвездную среду. Поэтому, астрономы предполагают, что большое количество формирований звёзд происходит в заполненных пылью галактиках.
Излучения гамма-луча были обнаружены в инфракрасных длинах волн столь же далеко как 13.1 миллиардов световых лет. «Если бы излучения гамма-луча были 13 миллиардов лет назад — спустя меньше чем миллиард лет после того, как вселенная сформировалась то — мы должны обнаруживать большие их количества», — говорит участник команды Брендли Ценко (S. Bradley Cenko).
Приблизительно 7 процентов темных взрывов могут происходить на таких расстояниях, и астрономы предлагают радио- и микроволновые наблюдения за новыми галактиками, чтобы лучше понять, как их пыльные области блокируют свет.