Eles estão entre os fenômenos cósmicos mais fascinantes.Os astrônomos sabem eles como blazars e cada um deles abriga um buraco negro supermassivo e jatos que emanam em direções opostas de perto seus pólos.
Estas fontes são evidências única das velocidades extremas e energias conhecidas no Universo extremo.
Blazar PKS 1424 240, por exemplo, é a fonte mais distante conhecido dos próprios raios gama de alta energia, mas espectro de emissão se desvia das expectativas.
Markarian 421 - uma das fontes variáveis mais extremas e poderosos de fótons com energias que vão desde o rádio para os regimes de raios gama. Este blazar foi observada em 1992, utilizando imagens atmosféricas telescópios Cherenkov.
Uma equipe liderada por físicos da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, usou dados do telescópio espacial Hubble para definir um limite inferior para o redshift da blazar (z? 0,6035), o que corresponde a uma distância de pelo menos 7,4 bilhões de anos-luz.
Durante uma distância tão grande, uma proporção substancial dos raios gama deve ser absorvido pela luz de fundo extragalactic, mas cálculos feitos para a absorção deverá produzir um espectro de emissão inesperado para o blazar.
| "Estamos vendo uma fonte extraordinariamente brilhante que não exibe a emissão característica esperada de um blazar muito alta energia", disse Amy Furniss, um estudante de pós-graduação no Instituto Santa Cruz de Física de Partículas (SCIPP) na Universidade da Califórnia e autor do primeiro um papel que descreve as novas descobertas. Co-autor David Williams, professor adjunto de física na UC Santa Cruz, disse que os resultados podem indicar algo novo sobre os mecanismos de emissão de blazars, a luz de fundo extragalactic, ou a propagação de fótons de raios gama a longas distâncias."Estamos descobrindo fontes de raios gama de alta energia a distâncias maiores do que pensávamos que poderia, e ao fazê-lo estamos descobrindo algumas coisas que nós não entendemos completamente", disse Williams. |
"Ter uma fonte a esta distância nos permitirá entender melhor o quanto a absorção de fundo que existe e testar os modelos cosmológicos que prevêem a luz de fundo extragalactic".
A luz de fundo extragalactic (EBL) é a radiação difusa de todas as estrelas e galáxias, um brilho fraco, mas penetrante que enche o universo. Quando uma alta energia de raios gama fóton colide com um EBL fótons de baixa energia, elas se aniquilam e criar um par elétron-pósitron. Os raios gama mais distante tem que viajar o mais provável é que eles estão a ser absorvida por este mecanismo. Isto limita a distância a que as fontes de próprios raios gama de alta energia pode ser detectada.
Blazares emitem sobre a mais ampla gama de freqüências, demonstram muito fortes variações no brilho e expelem enormes quantidades de energia a partir de seus centros, muito mais do que as galáxias comuns.
Medir a EBL é extremamente difícil porque há tantas fontes de luz brilhantes em nossa vizinhança imediata.
Além de estimativas baseadas em modelos cosmológicos, os astrônomos usaram a contagem de galáxias para definir um limite inferior para o EBL. Usando um modelo próximo a este limite inferior para calcular a absorção espera muito raios gama de alta energia a partir de PKS 1424 240, Furniss derivado um espectro de emissão de raios gama intrínseco para o blazar.
Os resultados, no entanto, desviar-se da emissão prevista com base em modelos blazar actuais.
Emissão Blazar é pensado para resultar de um jato relativístico de partículas alimentados pela matéria que cai em um buraco negro supermassivo no centro da galáxia hospedeira. "Pode haver algo acontecendo nos mecanismos de emissão da blazar que não entendemos", disse Williams. "Existem explicações mais exóticas, bem como, mas pode ser prematuro especular neste momento."
Os raios gama de PKS 1424 240 foram inicialmente detectados pelo Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi e, posteriormente, pelos instrumentos terrestres VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging System Matriz Telescope).
Para determinar o redshift da blazar - uma medida de quanto a luz de um objeto foi esticado para comprimentos de onda mais longos pela expansão do universo - os pesquisadores utilizou dados obtidos pelo telescópio espacial Hubble do Cosmic Origins Spectrograph para um outro programa de pesquisa .
O trabalho foi aceito para publicação no Astrophysical Journal Letters e é atualmente publicado em arXiv.org .
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