La Col·laboració Large-Sized Telescope descobreix el nucli galàctic actiu més distant a molt altes energies

• El telescopi LST-1, encara en fase de posada en marxa, ha realitzat la seva primera troballa des del Cherenkov Telescope Array Observatory de La Palma
• L’objecte descobert és el desè quàsar conegut a molt altes energies i es troba a uns 8.000 milions d’anys llum
• L’IEEC participa en aquesta col·laboració científica amb investigadors a l’Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB) i l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC)

La Col·laboració Large-Sized Telescope (LST) va anunciar el mes passat la detecció del nucli galàctic actiu (AGN, per les seves sigles en anglès) més llunyà mai detectat per un telescopi de raigs gamma de molt alta energia. La font detectada, anomenada OP 313, s’havia observat anteriorment a energies baixes. El telescopi LST-1 la va detectar per sobre dels 100 gigaelectronvolts (GeV, un nivell d’energia mil milions de vegades major que la llum visible que els humans poden percebre), la qual cosa fa que aquest sigui el seu primer descobriment científic.

El Large-Sized Telescope (LST) és un dels tres tipus de telescopis que es construiran per cobrir tot el rang d’energia del Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO), el primer observatori terrestre de raigs gamma obert a la comunitat científica i l’instrument més gran i sensible del món per a l’exploració de l’Univers a altes energies. S’instal·laran quatre LSTs a la Palma, Espanya. L’LST-1 és el prototip de l’LST, actualment en fase de posada en marxa, però ja amb un gran rendiment, com demostra aquesta troballa. Cada LST serà un telescopi gegant de 23 metres de diàmetre amb una àrea de mirall d’uns 400 metres quadrats i una càmera pixelada formada per 1855 sensors de llum capaços de detectar fotons individuals amb alta eficiència.

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) compta amb diversos investigadors que participen en la Col·laboració LST. Aquesta inclou a més de 400 científics i enginyers de 67 institucions diferents en dotze països. Els de l’IEEC es reparteixen entre l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB) i l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC).

L’objecte detectat per l’LST-1 és el que es coneix com un Quàsar de Radi d’Espectre Pla o FSRQ (Flat Spectrum Radio Quasar), un tipus d’AGN. Es tracta d’objectes molt lluminosos que es troben en els centres d’algunes galàxies, on un forat negre supermassiu s’empassa material del seu entorn, creant potents discos d’acreció i raigs de llum i partícules relativistes.

Només es coneixen nou quàsars a molt altes energies, i OP 313 n’és ara el desè. En general, els quàsars són més difícils de detectar que altres tipus d’AGN a energies molt altes. Això es deu tant a la lluentor del seu disc d’acreció, que afebleix l’emissió de raigs gamma, com al fet que estan més lluny. En aquest cas, OP 313 es troba a uns 8 mil milions d’anys llum de distància, el que el converteix en l’AGN més distant i la segona font més distant mai detectada a molt altes energies.

Com més distant és la font, més difícil és observar-la a energies molt altes a causa de l’anomenada Llum de Fons Extragalàctica o EBL (coneguda així per les seves sigles en anglès). L’EBL és el conjunt de llum emesa per tots els objectes fora de la Via Làctia que s’expandeix a través de múltiples longituds d’ona, des de llum visible, infraroja i ultraviolada. L’EBL interactua amb raigs gamma de molt alta energia, atenuant el seu flux i, per tant, dificultant la seva observació. Les característiques de l’LST-1, amb una sensibilitat optimitzada per al rang de baixa energia del CTAO, entre 20 i 150 GeV, on els raigs gamma es veuen menys afectats per l’EBL, van permetre a la Col·laboració LST ampliar l’estudi d’aquesta font a desenes de GeV per primera vegada.

La Col·laboració LST continuarà observant aquesta font amb l’LST-1 per ampliar el conjunt de dades i, així, obtenir una anàlisi més precisa que permeti als científics millorar la seva comprensió de l’EBL, estudiar els camps magnètics dins d’aquest tipus de fonts o aprofundir en física intergalàctica fonamental.

Nota de premsa feta en col·laboració amb l’Institut de Ciències del Cosmos.

Aquest descobriment es va anunciar en un Astronomer’s Telegram, el 15 de desembre de 2023.

• IEEC
• ICCUB
• ICE-CSIC
• Cherenkov Telescope Array Observatory

Contactes

Sobre l'IEEC

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia. Com a resultat de més de 25 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.

L’IEEC és una fundació del sector públic sense ànim de lucre, fundada el febrer de 1996. Està regit per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya, la Universitat de Barcelona (UB), la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). L’IEEC és també un centre CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).