Teleskopai užfiksavo gama spindulius iš blazaro už 8 milijardų šviesmečių

Roque de los Muchachos observatorijoje La Palmoje (Ispanija) esantys teleskopai užfiksavo labai aukštos energijos gama spindulius iš blazaro OP 313. Taip jis tapo tolimiausiu kada nors tokiame energijos diapazone stebėtu blazaru. Rugpjūčio 15 d. „CTAO LST“ ir „MAGIC“ kolaboracijų paskelbti bei žurnale „Astronomy & Astrophysics“ publikuoti rezultatai išsamiai aprašo fotonų, kurie iki Žemės keliavo apie 8 milijardus metų, stebėjimus.phys+1

Rekordinis atradimas

OP 313: plokščiojo spektro radijo kvazaras, kurio raudonasis poslinkis siekia 0,997. Labai aukštos energijos diapazone jį pirmą kartą užfiksavo teleskopo prototipas LST-1 per neeilinį žybsnį 2023 metų gruodį. Jungtiniame straipsnyje dabar pristatomi išsamūs tolesni stebėjimai, atlikti naudojant LST-1 23 metrų veidrodį ir du 17 metrų MAGIC teleskopus, sujungiant jų duomenis su mažesnės energijos matavimais iš kitų observatorijų.uni.lodz+2

Iš OP 313 užfiksuoti gama spinduliai buvo išspinduliuoti laikotarpiu iškart po „kosminio vidurdienio“: eros maždaug prieš 11 milijardų metų, kai visatoje vyko intensyviausias žvaigždžių ir galaktikų kūrimasis. Šiems fotonams skriejant kosmosu, jie sąveikavo su užgalaktine fonine šviesa, difuziniu spinduliuotės lauku, kurį per visą kosminę istoriją sukūrė visos žvaigždės ir galaktikos. Dėl to jie prarado intensyvumą vykstant procesui, vadinamam porų susidarymu, kai gama spindulių energija virsta elektronų ir pozitronų poromis.phys+1

Visatos šviesos balanso ribų nustatymas

Analizuodami, kaip gama spindulių signalas susilpnėjo per savo 8 milijardų metų kelionę, tyrėjai nustatė griežtas viršutines ribas, kokį maksimalų užgalaktinės foninės šviesos tankį gali turėti visata. „Šis procesas sumažina gama spinduliuotės intensyvumą. Žemę, kurioje stovi teleskopai, pasiekia tik blankus švytėjimas, nesvarbu, kokia intensyvi spinduliuotė buvo jos šaltinyje“, – sakė Maxo Plancko fizikos instituto mokslininkas ir vienas iš pagrindinių straipsnio autorių Axelis Arbetas-Engelsas.mpg

Tyrėjų komanda nustatė, kad šią intensyvią emisiją sukėlė reliatyvistiniai elektronai, OP 313 plazmos sraute įgreitinti beveik iki šviesos greičio. Jie perdavė energiją mažesnės energijos fotonams ir pavertė juos labai aukštos energijos gama spinduliais.phys+1

Bandomasis poligonas ateities teleskopams

Šis atradimas yra ankstyvas LST-1 teleskopo, kuris vis dar yra derinimo etape, veikimo efektyvumo įrodymas. Spalio 15 d. LST kolaboracija La Palmoje oficialiai atidarys pilną keturių LST teleskopų submasyvą, skirtą padidinti observatorijos jautrumą iki 20 GeV ribos ir išplėsti gama spindulių stebėjimo horizontą iki dar didesnių atstumų.uni.lodz+1