I telescopi studiano raggi gamma da record provenienti da 8 miliardi di anni luce di distanza

Gli astronomi hanno caratterizzato il blazar più distante mai osservato nei raggi gamma ad altissima energia, utilizzando un segnale che ha viaggiato per circa 8 miliardi di anni prima di raggiungere la Terra. I risultati offrono nuove evidenze sia sulla storia della luce cosmica sia sulla fisica estrema che circonda un buco nero supermassiccio.

La sorgente, OP 313, è un nucleo galattico attivo eccezionalmente luminoso, il cui buco nero centrale alimenta un vasto getto di plasma. Dopo che il telescopio LST-1 ne ha rilevato per la prima volta l’emissione ad altissima energia nel dicembre 2023, i ricercatori hanno combinato le osservazioni di LST-1 e dei telescopi MAGIC a La Palma con misurazioni a energie inferiori ottenute da altri strumenti. La loro analisi, pubblicata su Astronomy & Astrophysics, ha posto vincoli alla densità della luce di fondo extragalattica, ossia la radiazione accumulata emessa dagli oggetti cosmici nel corso della storia dell’universo.

Questa luce di fondo attenua gradualmente i segnali dei raggi gamma convertendo alcuni fotoni in coppie di elettroni e positroni. Misurare questo effetto su una distanza così grande permette agli scienziati di indagare la luce che permeava l’universo attraversato dal segnale.

Le osservazioni indicano inoltre che i raggi gamma di OP 313 sono stati prodotti da una densa popolazione di elettroni accelerati a velocità prossime a quella della luce all’interno del suo getto di plasma. Questi elettroni hanno trasferito energia a fotoni meno energetici, portandoli nell’intervallo delle altissime energie. Il rilevamento di questa sorgente lontana mentre LST-1 è ancora in fase di messa in servizio dimostra anche la portata di una nuova generazione di osservatori di raggi gamma.