NASA的费米任务创造了14年的伽马射线天空延时摄影

一部由NASA费米伽马射线太空望远镜14年获取的数据制作而成的全天空延时电影，让宇宙栩栩如生。我们的太阳偶尔会发出耀眼的光芒，在银河系内外高能源的背景下，平静地在天空中划出一条路径。

高级科学家赛斯·迪格尔(SethDigel)表示：“银河系明亮、稳定的伽马射线辉光中不时夹杂着由遥远星系核心的超大质量黑洞驱动的近光速喷流的强烈、长达数天的耀斑。”这些图像是由位于加利福尼亚州门洛帕克的SLAC国家加速器实验室工作的。

“这些剧烈的喷发可能出现在天空中的任何地方，发生在数百万至数十亿年前，在我们观察时，它们的光刚刚到达费米。”

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超过2亿电子伏特的伽马射线强度。

作为比较，可见光的能量在2到3电子伏之间。更亮的颜色标志着更强烈的伽马射线源的位置。

“电影中首先映入眼帘的就是屏幕上稳定弧形的光源。那是我们的太阳，它的明显运动反映了地球每年围绕它的轨道运动，”费米项目副科学家朱迪·拉库辛(JudyRacusin)在马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心解说了这部电影的导览。

大多数时候，由于被称为宇宙射线的加速粒子(接近光速的原子核)的影响，LAT只能微弱地探测到太阳。当它们撞击太阳的气体甚至太阳发出的光时，就会产生伽马射线。

不过，有时太阳会突然因称为太阳耀斑的强烈爆发而变亮，这可以短暂地使我们的恒星成为天空最亮的伽马射线源之一。

电影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。它还含有许多其他来源，包括中子星和超新星遗迹。

在这条中心带的上方和下方，我们可以看到银河系之外的更广阔的宇宙，那里布满了明亮、快速变化的光源。

其中大多数实际上是遥远的星系，从以银河系北极和南极为中心的不同角度可以更好地观察它们。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或更多的太阳。

不知何故，黑洞产生了极其快速移动的物质喷流，而借助耀变体，我们几乎可以直接俯视其中一个喷流，这种视图增强了它们的亮度和可变性。拉库辛说：“这些变化告诉我们，这些喷气式飞机的某些方面已经发生了变化。”

“我们会定期观察这些来源，并在发生有趣的事情时向太空和地面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，我们就越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，来自名为4C+21.35的耀变体发出的光已经传播了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。其他明亮的耀变体的距离是其两倍多，它们共同提供了整个宇宙时间内黑洞活动的惊人快照。

延时摄影中没有看到费米研究的许多短持续时间事件，例如伽马射线爆发，这是最强大的宇宙爆炸。这是经过数天处理数据以锐化图像的结果。