Telescópios estudam raios gama a uma distância recorde de 8 mil milhões de anos-luz

Os astrónomos caracterizaram o blazar mais distante alguma vez observado em raios gama de muito alta energia, utilizando um sinal que viajou durante cerca de 8 mil milhões de anos antes de chegar à Terra. Os resultados oferecem novas evidências tanto sobre a história da luz cósmica como sobre a física extrema em torno de um buraco negro supermassivo.

A fonte, OP 313, é um núcleo galáctico ativo excecionalmente brilhante, cujo buraco negro central alimenta um enorme jato de plasma. Depois de o telescópio LST-1 ter detetado pela primeira vez a sua emissão de muito alta energia em dezembro de 2023, os investigadores combinaram observações do LST-1 e dos telescópios MAGIC, em La Palma, com medições de energias mais baixas obtidas por outros instrumentos. A análise, publicada na Astronomy & Astrophysics, permitiu estabelecer 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 fotões em pares de eletrões e positrões. Medir este efeito ao longo de uma distância tão grande permite aos cientistas investigar a luz que preenchia o Universo entre a fonte e a Terra.

As observações indicam também que os raios gama de OP 313 foram produzidos por uma população densa de eletrões acelerados até perto da velocidade da luz no seu jato de plasma. Esses eletrões transferiram energia para fotões de energia mais baixa, elevando a sua energia até à gama de muito alta energia. A deteção desta fonte distante, numa altura em que o LST-1 ainda está em fase de entrada em funcionamento, demonstra também o alcance de uma nova geração de observatórios de raios gama.