Teleskop meneliti sinar gama pemecah rekor dari jarak 8 miliar tahun cahaya

Para astronom telah menguraikan karakteristik blazar terjauh yang pernah diamati melalui sinar gama berenergi sangat tinggi, menggunakan sinyal yang menempuh perjalanan sekitar 8 miliar tahun sebelum mencapai Bumi. Temuan ini memberikan bukti baru tentang sejarah cahaya kosmik sekaligus fisika ekstrem di sekitar lubang hitam supermasif.

Sumbernya, OP 313, merupakan inti galaksi aktif yang luar biasa terang, dengan lubang hitam pusat yang menggerakkan semburan plasma raksasa. Setelah teleskop LST-1 pertama kali mendeteksi emisi berenergi sangat tingginya pada Desember 2023, para peneliti menggabungkan pengamatan LST-1 dan teleskop MAGIC di La Palma dengan pengukuran pada energi yang lebih rendah dari instrumen lain. Analisis mereka, yang diterbitkan dalam Astronomy & Astrophysics, mempersempit kisaran nilai kepadatan cahaya latar ekstragalaksi, yakni akumulasi radiasi yang dipancarkan objek kosmik sepanjang sejarah alam semesta.

Cahaya latar itu secara bertahap melemahkan sinyal sinar gama dengan mengubah sebagian foton menjadi pasangan elektron dan positron. Mengukur efek ini pada jarak yang begitu jauh memberi ilmuwan cara untuk meneliti cahaya yang mengisi ruang alam semesta di sepanjang lintasan tersebut.

Pengamatan itu juga menunjukkan bahwa sinar gama OP 313 dihasilkan oleh sekumpulan elektron berkepadatan tinggi yang dipercepat hingga mendekati kecepatan cahaya di dalam semburan plasmanya. Elektron-elektron tersebut mentransfer energi ke foton berenergi lebih rendah, meningkatkan energinya hingga masuk ke rentang energi sangat tinggi. Deteksi sumber yang jauh ini ketika LST-1 masih menjalani tahap pengujian sebelum beroperasi penuh juga menunjukkan jangkauan observatorium sinar gama generasi baru.