Zagadkowy odległy blazar

HST obserwuje blazara
Koncepcja artysty kosmicznego teleskopu Hubble'a, obserwującego blazara PKS 1424+240. Źródło: NASA
Blazary stanowią podgrupę bardzo jasnych aktywnych galaktyk (ang. Active Galactic Nuclei, AGN), emitowane przez nie promieniowanie rozciąga się przez cały zakres widma elektromagnetycznego: od częstości radiowych do wysokoenergetycznego promieniowania gamma. Najnowsze obserwacje blazara PKS 1424+240 wykazują, że może on być najdalszym zaobserwowanym dotąd blazarem w zakresie promieniowania gamma!

Zespół kierowany przez fizyków z University of California w Santa Cruz, na podstawie obserwacji Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, ustalił ograniczenie przesunięcia ku czerwieni obiektu jako z ≥ 0,6035, co odpowiada odległości co najmniej 7,4 mld lat świetlnych. To najdalsze znane źródło wysokoenergetycznego promieniowania gamma. Bardzo intrygujący jest fakt, że dla tak odległego obiektu większość promieniowania gamma powinna być pochłaniana przez tło światła pozagalaktycznego (ang. Extragalactic Background Light, EBL), ale obliczenia oczekiwanej absorpcji dają inne niż przewidywane widmo emisyjne dla tego blazara. Blazar jest za jasny!

Autorzy artykułu podkreślają, że obserwowany obiekt jest bardzo jasny, a emitowane w najwyższych energiach promieniowanie nie jest, tym co oczekiwali. Odkrycie może mieć znaczący wpływ na wyjaśnienie mechanizmów promieniowania blazarów, a także nieprawidłowe oszacowanie jaki jest wpływ absorpcji EBL.


EBL jest to rozproszone promieniowanie ze wszystkich gwiazd i galaktyk oraz wszechobecny blask, który wypełnia wszechświat. Przy wysokiej energii promieniowania gamma foton z blazara zderza się z mniej energetycznymi fotonami EBL, powodując powstanie na ich miejsce pary cząstek elektron-pozyton. Im większa jest odległość obserwowanych źródeł od Ziemi, tym większą odległość mają do przebycia wysokoenergetyczne fotony, a co za tym idzie, większe jest prawdopodobieństwo absorpcji. Ogranicza to skalę odległości obserwowanych źródeł promieniowania gamma.


Pomiar EBL jest niezwykle trudny, ponieważ istnieje wiele jasnych źródeł światła w naszym bezpośrednim sąsiedztwie. Oprócz szacunków na podstawie modeli kosmologicznych, astronomowie wykorzystali liczbę sąsiednich galaktyk, aby ustawić dolną granicę EBL. Na podstawie modelu obliczono oczekiwaną liczbę pochłoniętych fotonów gamma dla źródła PKS 1424 +240. Wynik znacznie różni się jednak obserwowanego do tej pory. Mechanizm generowania tej różnicy nie jest zrozumiały dla autorów odkrycia. Dlaczego blazar jest tak jasny? Trzeba przemysleć raz jeszcze mechanizm emisji blazara, szacunki dotyczące pozagalaktycznego tła lub sposób propagacji fotonów gamma na tak dużych odleglościach.

Link do artykułu:
The Firm Redshift Lower Limit of the Most Distant TeV-Detected Blazar PKS 1424+240, Amy.Furniss i in. Astrophysical Journal Letters

Blazar: Wikipedia, Leksykon PTA

Źródło: Uniwersytet Santa Cruz  | Hubert Siejkowski

Liczba odsłon: 1260