Quando si tratta di potenza pura, i blazer dominano sicuramente. Più sono lontani, più dimmer dovrebbero essere, giusto? Non necessariamente. Secondo le nuove osservazioni di blazar PKS 1424 + 240, lo spettro di emissione potrebbe contenere una nuova svolta ... uno che non può essere prontamente spiegato.
David Williams, professore aggiunto di fisica presso l'UC Santa Cruz, ha affermato che i risultati potrebbero indicare qualcosa di nuovo sui meccanismi di emissione dei blasar, sulla luce di sfondo extragalattica o sulla propagazione dei fotoni a raggi gamma su lunghe distanze. "Potrebbe esserci qualcosa in atto nei meccanismi di emissione del blazar che non capiamo", ha detto Williams. "Ci sono anche spiegazioni più esotiche, ma può essere prematuro speculare a questo punto."
Il telescopio spaziale a raggi gamma Fermi è stato il primo strumento in grado di rilevare i raggi gamma da PKS 1424 + 240, e l'osservazione è stata quindi seguita da VERITAS (Very Array Radiation Imaging Telescope Array System), uno strumento terrestre progettato per essere sensibile alla gamma- raggi nella banda ad altissima energia (VHE). Tuttavia, questi non erano gli unici gadget scientifici in azione. Per aiutare a determinare lo spostamento verso il rosso del blazar, i ricercatori hanno anche utilizzato lo spettrografo delle origini cosmiche del telescopio spaziale Hubble.
Per aiutare a capire cosa stavano vedendo, il team ha quindi fissato un limite inferiore per lo spostamento verso il rosso del blazar, portandolo a una distanza di almeno 7,4 miliardi di anni luce. Se la loro ipotesi è corretta, una distanza così grande significherebbe che la maggior parte dei raggi gamma avrebbe dovuto essere assorbita dalla luce di sfondo extragalattica, ma ancora una volta le risposte non si sommarono. Per quella quantità di assorbimento, il blazar stesso avrebbe creato uno spettro di emissioni molto inaspettato.
"Stiamo vedendo una fonte straordinariamente luminosa che non mostra le caratteristiche emissioni attese da un blazar ad alta energia", ha dichiarato Amy Furniss, una studentessa laureata presso l'Istituto di fisica delle particelle di Santa Cruz (SCIPP) presso l'UCSC e il primo autore di un documento che descrive i nuovi risultati.
Luminoso? Scommetti. In questa circostanza deve superare la sempre presente luce di sfondo extragalattica (EBL). L'intero universo è pieno di questo "inquinamento luminoso stellare". Sappiamo che è lì, prodotto da innumerevoli stelle e galassie, ma è difficile da misurare. Quello che sappiamo è che quando una foto di raggi gamma ad alta energia si incontra con un fotone EBL a bassa energia, sostanzialmente si annullano a vicenda. È ovvio che più un raggio gamma deve viaggiare, più è probabile che incontri l'EBL, ponendo un limite alla distanza alla quale possiamo rilevare le sorgenti di raggi gamma ad alta energia. Abbassando il limite, il nuovo modello è stato quindi utilizzato per "calcolare l'assorbimento atteso di raggi gamma ad altissima energia da PKS 1424 + 240". Ciò avrebbe dovuto consentire al team di Furniss di raccogliere uno spettro intrinseco di emissione di raggi gamma per il blazar più distante ancora catturato, ma tutto ciò che ha fatto è stato confondere il problema. Semplicemente non coincide con le emissioni previste usando i modelli attuali.
"Stiamo trovando sorgenti di raggi gamma ad altissima energia a distanze maggiori di quanto pensassimo di poter fare, e così facendo stiamo trovando alcune cose che non capiamo del tutto", ha affermato Williams. "Avere una fonte a questa distanza ci permetterà di capire meglio quanto assorbimento di fondo c'è e testare i modelli cosmologici che prevedono la luce di sfondo extragalattica."
Fonte originale della storia: Comunicato stampa dell'Università della California a Santa Cruz. Per ulteriori letture: il limite inferiore del Redshift costante del più lontano Blazar rilevato da TeV PKS 1424 + 240.
