Telescópios estudam raios gama recordistas vindos de 8 bilhões de anos-luz de distância

Astrônomos caracterizaram o blazar mais distante já observado em raios gama de energia muito alta, usando um sinal que viajou por cerca de 8 bilhões de anos antes de chegar à Terra. Os resultados oferecem novas evidências tanto sobre a história da luz cósmica quanto sobre a física extrema ao redor de um buraco negro supermassivo.

A fonte, OP 313, é um núcleo galáctico ativo excepcionalmente brilhante cujo buraco negro central alimenta um vasto jato de plasma. Depois que o telescópio LST-1 detectou pela primeira vez sua emissão de energia muito alta em dezembro de 2023, os pesquisadores combinaram observações do LST-1 e dos telescópios MAGIC, em La Palma, com medições de energias mais baixas feitas por outros instrumentos. A análise, publicada na Astronomy & Astrophysics, estabeleceu limites para a densidade da luz de fundo extragaláctica, a radiação acumulada emitida por objetos cósmicos ao longo da história do universo.

Essa luz de fundo enfraquece gradualmente os sinais de raios gama ao converter alguns fótons em pares de elétrons e pósitrons. Medir esse efeito ao longo de uma distância tão grande oferece aos cientistas uma maneira de investigar a luz que preenchia o universo entre a fonte e a Terra.

As observações também indicam que os raios gama de OP 313 foram produzidos por uma população densa de elétrons acelerados a velocidades próximas à da luz dentro de seu jato de plasma. Esses elétrons transferiram energia para fótons de menor energia, elevando-os à faixa de energia muito alta. Detectar essa fonte distante enquanto o LST-1 ainda está em fase de comissionamento também demonstra o alcance de uma nova geração de observatórios de raios gama.