Τηλεσκόπια ανίχνευσαν ακτίνες γάμμα από μπλέιζαρ σε απόσταση 8 δισεκατομμυρίων ετών φωτός

Τηλεσκόπια στο Αστεροσκοπείο Roque de los Muchachos στη Λα Πάλμα της Ισπανίας κατέγραψαν ακτίνες γάμμα πολύ υψηλής ενέργειας από το OP 313, καθιστώντας το το πιο μακρινό μπλέιζαρ που έχει παρατηρηθεί ποτέ σε αυτές τις ενέργειες. Τα ευρήματα, τα οποία δόθηκαν στη δημοσιότητα στις 15 Αυγούστου από τις κοινοπραξίες CTAO LST και MAGIC και δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Astronomy & Astrophysics, περιγράφουν λεπτομερώς τις παρατηρήσεις φωτονίων που ταξίδεψαν περίπου 8 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσουν στη Γη.phys+1

Μια ανίχνευση που σπάει τα ρεκόρ

Το OP 313, ένα κβάζαρ ραδιοκυμάτων επίπεδου φάσματος που βρίσκεται σε ερυθρή μετατόπιση 0,997, ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά σε πολύ υψηλές ενέργειες από το πρωτότυπο τηλεσκόπιο LST-1 κατά τη διάρκεια μιας εξαιρετικής έκλαμψης τον Δεκέμβριο του 2023. Η κοινή επιστημονική δημοσίευση παρουσιάζει τώρα λεπτομερείς παρατηρήσεις παρακολούθησης που πραγματοποιήθηκαν με το κάτοπτρο 23 μέτρων του LST-1 και τα δίδυμα τηλεσκόπια MAGIC των 17 μέτρων, συνδυάζοντας τα δεδομένα τους με μετρήσεις χαμηλότερης ενέργειας από άλλες εγκαταστάσεις.uni.lodz+2

Οι ακτίνες γάμμα που ανιχνεύθηκαν από το OP 313 εκπέμφθηκαν κατά τη διάρκεια μιας εποχής αμέσως μετά το «κοσμικό μεσημέρι», μια περίοδο πριν από περίπου 11 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν το σύμπαν βίωνε την κορύφωση του σχηματισμού άστρων και γαλαξιών. Καθώς αυτά τα φωτόνια διέσχιζαν το σύμπαν, αλληλεπίδρασαν με το εξωγαλαξιακό φως υποβάθρου: ένα διάχυτο πεδίο ακτινοβολίας που παράγεται από όλα τα αστέρια και τους γαλαξίες σε όλη την κοσμική ιστορία, χάνοντας ένταση μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται δίδυμη γένεση, κατά την οποία η ενέργεια των ακτίνων γάμμα μετατρέπεται σε ζεύγη ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων.phys+1

Προσδιορίζοντας τα όρια του φωτός στο σύμπαν

Αναλύοντας τον τρόπο με τον οποίο εξασθένησε το σήμα των ακτίνων γάμμα κατά τη διάρκεια του ταξιδιού του διάρκειας 8 δισεκατομμυρίων ετών, οι ερευνητές πέτυχαν αυστηρά ανώτατα όρια για τη μέγιστη πυκνότητα του εξωγαλαξιακού φωτός υποβάθρου (EBL) που μπορεί να περιέχει το σύμπαν. «Αυτή η διαδικασία μειώνει την ένταση της ακτινοβολίας γάμμα. Μόνο μια αμυδρή λάμψη φτάνει στη Γη, όπου βρίσκονται τα τηλεσκόπια, ανεξάρτητα από το πόσο έντονη μπορεί να είναι η ακτινοβολία στην πηγή της», δήλωσε ο Axel Arbet-Engels, επιστήμονας στο Ινστιτούτο Φυσικής Μαξ Πλανκ και κύριος συγγραφέας της μελέτης.mpg

Η ομάδα διαπίστωσε ότι η έντονη εκπομπή προκλήθηκε από σχετικιστικά ηλεκτρόνια που επιταχύνθηκαν σε ταχύτητες κοντά σε αυτή του φωτός μέσα στον πίδακα πλάσματος του OP 313, τα οποία μετέφεραν ενέργεια σε φωτόνια χαμηλότερης ενέργειας, μετατρέποντάς τα σε ακτίνες γάμμα πολύ υψηλής ενέργειας.phys+1

Πεδίο δοκιμών για μελλοντικά τηλεσκόπια

Η ανίχνευση αυτή χρησιμεύει ως μια πρώιμη επιβεβαίωση της απόδοσης του LST-1, το οποίο βρίσκεται ακόμη σε φάση δοκιμαστικής λειτουργίας. Στις 15 Οκτωβρίου, η Κοινοπραξία LST θα εγκαινιάσει μια πλήρη υποδιάταξη τεσσάρων τηλεσκοπίων LST στην τοποθεσία της Λα Πάλμα, η οποία έχει σχεδιαστεί για να αυξήσει την ευαισθησία του παρατηρητηρίου έως τα 20 GeV και να επεκτείνει τον ορίζοντα παρατήρησης των ακτίνων γάμμα σε ακόμη μεγαλύτερες αποστάσεις.uni.lodz+1