Telescopios detectan rayos gamma de un blazar a 8.000 millones de años luz

Varios telescopios del Observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma, España, han captado rayos gamma de muy alta energía procedentes de OP 313, lo que lo convierte en el blazar más lejano jamás observado a estas energías. Los hallazgos, publicados el 15 de agosto por la Colaboración CTAO LST y la Colaboración MAGIC en la revista Astronomy & Astrophysics, detallan las observaciones de fotones que viajaron aproximadamente 8.000 millones de años para llegar a la Tierra.phys+1

Una detección que bate récords

OP 313, un cuásar de radio de espectro plano situado a un desplazamiento al rojo de 0,997, fue detectado por primera vez a muy altas energías por el prototipo de telescopio LST-1 durante un destello extraordinario en diciembre de 2023. El artículo conjunto presenta ahora observaciones detalladas de seguimiento realizadas con el espejo de 23 metros del LST-1 y los telescopios gemelos MAGIC de 17 metros, combinando sus datos con mediciones de menor energía procedentes de otras instalaciones.uni.lodz+2

Los rayos gamma detectados en OP 313 se emitieron durante una época justo posterior al «mediodía cósmico», un periodo de hace unos 11.000 millones de años en el que el universo experimentó su pico de formación de estrellas y galaxias. A medida que esos fotones cruzaban el cosmos, interactuaron con la luz de fondo extragaláctica, un campo de radiación difusa producido por todas las estrellas y galaxias a lo largo de la historia cósmica, perdiendo intensidad mediante un proceso llamado producción de pares, en el que la energía de los rayos gamma se transforma en pares de electrones y positrones.phys+1

Acotando el presupuesto de luz del universo

Al analizar cómo se atenuó la señal de rayos gamma a lo largo de su viaje de 8.000 millones de años, los investigadores obtuvieron límites superiores estrictos para la densidad máxima de luz de fondo extragaláctica que puede albergar el universo. «Este proceso reduce la intensidad de la radiación gamma. Solo un tenue resplandor llega a la Tierra, donde se encuentran los telescopios, sin importar lo intensa que sea la radiación en su origen», afirmó Axel Arbet-Engels, científico del Instituto Max Planck de Física y autor de correspondencia del artículo.mpg

El equipo determinó que la intensa emisión fue impulsada por electrones relativistas acelerados a una velocidad cercana a la de la luz dentro del chorro de plasma de OP 313, los cuales transfirieron energía a fotones de menor energía y los impulsaron hasta convertirlos en rayos gamma de muy alta energía.phys+1

Un campo de pruebas para futuros telescopios

La detección sirve como una validación temprana del rendimiento del LST-1, que aún se encuentra en su fase de puesta en marcha. El 15 de octubre, la Colaboración LST inaugurará una subred completa de cuatro telescopios LST en las instalaciones de La Palma, diseñada para llevar la sensibilidad del observatorio hasta los 20 GeV y ampliar el horizonte de observación de rayos gamma a distancias aún mayores.uni.lodz+1