宇宙核的伽马射线谱线研究

伽马射线谱线研究能够识别宇宙核合成事件中产生的放射性示踪同位素。30年前利用 HEAO-C1 进行了先驱性测量，探测到了来自 26Al 的首个星际伽马射线谱线，随后利用 SMM 和众多气球实验，在其结果中探测到了超新星 SN1987A 的放射性，并在1991至2000年间利用康普顿天文台及其 OSSE 和 COMPTEL 仪器进行了 26Al 和 511 keV 湮没辐射的全天巡天，以及探测到了 Cas A 超新星遗迹的 44Ti 放射性。INTEGRAL 卫星上的 SPI 高分辨率 Ge 光谱仪于2002年发射，并持续收集来自 44Ti、26Al、60Fe 衰变和正电子湮没的天体物理重要伽马射线谱线数据。来自 Cas A 的 44Ti 衰变谱线已被 INTEGRAL 的两台望远镜观测到，并限制了抛射物的膨胀动力学。缺乏其他 44Ti 遗迹是一个谜。目前已在整个银河系内测量到 26Al 伽马射线谱线，追踪了大质量星附近星际气体的运动学，并突出了其中特别值得关注的区域，如天鹅座的大质量星群甚至更近的区域。在 26Al 流量15%的水平上探测到的 60Fe 放射性谱线对观测者和模型均提出了挑战。来自银河系面内核合成区域的正电子湮没辐射似乎主要来自 26Al 和其他超新星放射性，而核球的正电子湮没亮度仍然令人费解。