Científicos consiguen observar fuente energética a 8.000 millones de años luz
En un descubrimiento fascinante, científicos han logrado describir con gran detalle al OP313, el blázar de muy alta energía más remoto que se ha detectado hasta ahora, ubicado a unos 8.000 millones de años luz de distancia. Esta información fue compartida recientemente por el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), que participó en el estudio junto a la Colaboración MAGIC dentro del proyecto del Telescopio de Gran Tamaño (Large-Sized Telescope, LST).
El análisis, publicado en la revista 'Astronomy & Astrophysics', se basa en observaciones realizadas con el prototipo LST-1 y los telescopios MAGIC, que están en el Observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma, Canarias. OP313 es un blázar, es decir, un núcleo de galaxia activo y extremadamente luminoso, alimentado por un agujero negro supermasivo en su centro.
Este objeto fue identificado como un cuásar de radio con espectro plano (Flat Spectrum Radio Quasar, FSRQ), uno de los fenómenos más brillantes y energéticos del cosmos. La detección de rayos gamma de muy alta energía, captada por primera vez en diciembre de 2023 con el LST-1, aporta datos valiosos sobre la luz de fondo extragaláctica (EBL). Esta luz representa una radiación emitida por objetos cósmicos a lo largo de toda la historia del Universo.
- La detección del blázar OP313
- El escenario leptónico y la emisión de rayos gamma
- Importancia de la investigación y sus resultados
La detección del blázar OP313
Durante el recorrido de los rayos gamma de muy alta energía hacia la Tierra, estos se encuentran con la luz de fondo extragaláctica y pueden transformarse en pares de partículas, un electrón y un positrón, en un proceso conocido como producción de pares. Esta interacción reduce la intensidad original de la señal, complicando la detección de objetos tan distantes.
Gracias a la colaboración entre el prototipo LST-1 y los telescopios MAGIC, se logró estudiar esta fuente ubicada a unos 8.000 millones de años luz, equivalente a un corrimiento al rojo de z = 0,997. Al combinar estos datos con observaciones de energía más baja hechas con otros instrumentos, los investigadores lograron definir con precisión la densidad de la luz de fondo extragaláctica y analizar cómo varía la emisión del blázar OP313.
El escenario leptónico y la emisión de rayos gamma
Según el CIEMAT, la potente emisión de rayos gamma se explica por una elevada cantidad de electrones que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz. En lo que se conoce como escenario leptónico, estos electrones son acelerados en un chorro de plasma muy energético, generado por el agujero negro supermasivo en el centro del blázar.
Al chocar con la radiación de energía menor que rodea el agujero negro, los electrones transfieren energía a los fotones, aumentando su energía hasta convertirlos en rayos gamma de muy alta energía. Este mecanismo permite entender mejor cómo se producen estas emisiones extremas.
Importancia de la investigación y sus resultados
El trabajo en que ha participado CIEMAT representa un avance significativo en la comprensión de los fenómenos más extremos del universo. Además, contribuye al estudio de los procesos físicos que ocurren cerca de los agujeros negros gigantes, ampliando el conocimiento sobre estos misteriosos y poderosos objetos cósmicos.