國際著名天體物理雜志《The Astrophysical Journal》（2011，ApJ, 272, L46；2013，ApJ, 769, 15）發(fā)表了云南天文臺周明博士和王建成研究員在河外伽馬射線背景研究方面的系列工作。

宇宙中存在微波背景輻射，實際上宇宙中還存在其它波段的背景輻射。早在1975小型天文衛(wèi)星就發(fā)現(xiàn)銀河系具有伽馬射線輻射，除此之外，似乎還有一個各向同性的彌散成分。后來，康普頓伽馬射線空間天文臺上的高能伽馬射線實驗望遠鏡（EGRET）的觀測進一步地證明該成分的存在，稱為河外伽馬射線背景。

2010年Abdo 等人利用費米伽馬射線空間望遠鏡（簡稱費米望遠鏡）十個月的觀測數(shù)據(jù)，對河外伽馬射線背景進行了最新測量和研究，發(fā)現(xiàn)它的輻射譜形為冪率譜，與 EGRET 的測量結(jié)果相比，譜形較陡、流量較低。

河外伽馬射線背景圖（摘自費米衛(wèi)星網(wǎng)站）

在河外伽馬射線背景中，只有很小部分來源于已被證認的點源輻射，絕大部分是未證認的、來歷不明的彌散輻射，因此其起源問題備受關(guān)注。關(guān)于河外伽馬射線背景起源，目前有多種理論解釋，它可能來源于一些真正的彌散源，如暗物質(zhì)湮滅或衰變所產(chǎn)生的伽馬輻射，或宇宙大尺度結(jié)構(gòu)形成過程中激波加速高能粒子而產(chǎn)生的伽馬輻射等，也可能來源于大量的未被證認的點源，如活動星系核，它們包含大量的高能粒子，能產(chǎn)生伽馬射線輻射。

耀變體是一類噴流整體速度接近光速且方向指向觀測者的活動星系核。來自噴流的各波段輻射都會被相對論性噴流的多普勒集束效應(yīng)所積聚增強。因此，耀變體具有非常強的伽馬射線輻射。目前費米望遠鏡探測到的河外點源中，大部分是耀變體，它們的輻射譜形和河外伽馬射線背景大致相同。一些學(xué)者根據(jù)耀變體某波段的光度函數(shù)，再利用該波段光度和伽馬射線光度之間的相關(guān)關(guān)系來推導(dǎo)所有耀變體對河外伽馬射線背景的貢獻，但該方法給出耀變體對河外伽馬射線背景貢獻存在很大的不確定性，從 20% 到 100% 不等。

Abdo 等人根據(jù)費米望遠鏡第一源表并結(jié)合費米對低伽馬射線流量源探測的不完備性，得到伽馬射線點源的流量與數(shù)目的分布，從而推出點源的貢獻小于23%。由于探測到的點源主要為耀變體，上面結(jié)果只是耀變體的貢獻。尋常的點源，如射電星系、星爆星系、普通星系以及射電寧靜類星體等，它們的伽馬射線輻射很弱，但是它們的數(shù)目遠遠多于耀變體，目前已有多個此類天體被費米望遠鏡觀測到。因此，這類天體也可能貢獻相當部分的河外伽馬射線背景。

受限于現(xiàn)有儀器的觀測能力，目前直接分解河外伽馬射線背景是不可能的。一個替代方案是圖像疊加法。圖像疊加法是一種可以大大提高圖像信噪比，從而充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)的方法。作者將此法應(yīng)用于費米衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并與其它波段，如射電樣本相結(jié)合，發(fā)展了最大似然法求疊加點源的流量，從而對流量低于儀器探測極限以下源的性質(zhì)進行統(tǒng)計研究，得到這些源對河外伽馬射線背景的貢獻。

研究工作首先對AT20G 樣本進行圖像疊加，發(fā)現(xiàn)其對河外伽馬射線背景貢獻為8.4%，表明耀變體僅貢獻小部分的河外伽馬射線背景；然后對FIRST樣本進行疊加，此樣本對河外伽馬射線背景貢獻為56%。考慮到FIRST 樣本為一流量限制樣本且在低流量處并不完備，當此樣本流量限制更低且更加完備，那么樣本對河外伽馬射線背景的貢獻將會更大。但是具體貢獻值則很難確定，這依賴于更暗源的數(shù)密度分布以及射電、伽馬射線流量關(guān)系，然而兩者目前都不確定。但是考慮到一些不能被FIRST 很好示蹤類型源，例如普通星系、射電寧靜類星體等，那么點源即使不能貢獻全部也可以貢獻絕大部分的河外伽馬射線背景。