Una nuova eccitante scoperta è stata svelata all'inizio di questa settimana al 223 ° incontro dell'American Astronomical Society che si terrà a Washington DC, quando gli astronomi hanno annunciato che una lente gravitazionale è stata rilevata per la prima volta alle lunghezze d'onda dei raggi gamma.
Lo studio è stato condotto utilizzando il telescopio spaziale Fermi Gamma Ray della NASA e promette di aprire una nuova finestra sull'universo, offrendo agli astrofisici un altro strumento per studiare le regioni di emissione che esistono vicino ai buchi neri supermassicci.
Ma la caccia non è stata facile. Una lente gravitazionale si verifica quando un enorme oggetto in primo piano, come una galassia, piega la luce da un oggetto di sfondo distante. Nel caso di questo studio, i ricercatori hanno preso di mira un blazar noto come B0218 + 357, una fonte energetica situata a 4,35 miliardi di anni luce di distanza nella direzione della costellazione del Triangolo.
Le fonti di Blazar e Quasar sono nominate usando le rispettive coordinate nel cielo. Pensa a "0218 + 357" come alla traduzione in "Ascensione retta 2 ore 18 minuti, declinazione +35,7 gradi nord" nel linguaggio degli astronomi nel cortile. Un blazar è una forma compatta di quasar che risulta da un buco nero supermassiccio nel cuore di una galassia attiva. Il termine blazar fu coniato per la prima volta da Edward Spiegel nel 1978. Il primo quasar scoperto fu il 3C 273 nel 1970, che fu poi scoperto essere un blazar. 3C 273 è visibile in Vergine usando un grande telescopio da cortile.
Una galassia a spirale in primo piano vista faccia su giace lungo la nostra linea di vista tra il nostro punto di osservazione e B0218 + 357. A 4 miliardi di anni luce di distanza, i due hanno la più piccola separazione angolare di qualsiasi sistema con lenti gravitazionali finora identificato a meno di un terzo di un secondo di arco.
"Abbiamo iniziato a pensare alla possibilità di fare questa osservazione un paio di anni dopo il lancio di Fermi, e tutti i pezzi si sono finalmente riuniti alla fine del 2012", ha detto l'astrofisico del laboratorio di ricerca navale e scienziato capo dello studio Teddy Cheung in un recente Goddard della NASA Comunicato stampa Spaceflight Center.
Le osservazioni del blazar hanno suggerito che sarebbe divampato a settembre 2012, rendendolo un obiettivo primario per lo studio. In effetti, B0218 + 357 era la sorgente di raggi gamma extra-galattica più luminosa al momento. A Cheung è stato concesso un periodo compreso tra la fine di settembre e l'ottobre 2012 per utilizzare lo strumento LAT (Large Area Telescope) di Fermi per studiare il blazar in piena esplosione.
Lo strumento LAT di Fermi non ha la risoluzione posseduta dalla radio e dagli strumenti ottici per catturare il blazar in singole immagini. Invece, il team ha sfruttato un fenomeno noto come "effetto di riproduzione ritardata" per catturare il blazar in azione.
"Un percorso di luce è leggermente più lungo dell'altro, quindi quando rileviamo i bagliori in un'immagine proviamo a catturarli giorni dopo quando riproducono nell'altra immagine", ha detto il membro del team Jeff Scargle, astrofisico con sede presso il Centro di ricerca Ames della NASA.
Cheung ha presentato i risultati dello studio lunedì all'incontro dell'American Astronomical Society, che comprendeva tre episodi distinti del blazar di fondo che hanno dimostrato che la narrazione ha ritardato gli eventi di riproduzione con un periodo di 11,46 giorni.
Le osservazioni di follow-up in lunghezze d'onda radio e ottiche supportano le osservazioni chiave e dimostrano che l'imager LAT di Fermi ha effettivamente assistito all'evento. È interessante notare che il ritardo dei raggi gamma dal blazar con lente impiega circa un giorno in più rispetto alle onde radio per raggiungere la Terra. B0218 + 357 è anche circa quattro volte più luminoso nei raggi gamma rispetto alle lunghezze d'onda radio.
Ciò si verifica perché i raggi gamma provengono da una regione leggermente diversa rispetto alle onde radio generate dal blazar e stanno prendendo una strada diversa attraverso il campo gravitazionale della galassia in primo piano. Ciò dimostra che risorse come Fermi possono essere utilizzate per sondare il cuore dei lontani nuclei galattici energetici che ospitano buchi neri supermassicci. Questo apre l'argomento caldo dei blasar con lente gravitazionale e il loro ruolo nell'astronomia extra-galattica fino allo spettro dei raggi gamma, e offre ai cosmologi un altro gadget per la loro cassetta degli attrezzi.
"Nel corso di una giornata, uno di questi razzi può illuminare il blazar di 10 volte nei raggi gamma ma solo il 10 percento in luce visibile e radio, il che ci dice che la regione che emette raggi gamma è molto piccola rispetto a quelli che emettono a energie più basse ", ha detto il membro del team dell'Università di Stoccolma Stefan Larsson nel recente comunicato stampa.
L'uso dell'analisi dei sistemi di lente alle lunghezze d'onda dei raggi gamma non solo aiuterà a sondare queste enigmatiche bestie cosmologiche, ma può anche aiutare a perfezionare l'importantissima costante di Hubble, che misura la velocità con cui l'universo si sta espandendo.
Ma Fermi potrebbe iniziare a mostrare le sue cose quando si tratta di cacciare fonti extra-galattiche. Il veramente eccitante svolta, dicono i ricercatori, sarebbe la scoperta di un'energica fonte extra-galattica che viene riflessa da una galassia in primo piano nei raggi gamma che non ha stato visto visto ad altre lunghezze d'onda. Questa recente scoperta ha certamente dimostrato come Fermi possa "vedere" questi lampi rivelatori attraverso un metodo intelligente. Aspettati altre notizie nei prossimi anni!
Leggi l'intero documento sul server arViv intitolato Rilevamento Fermi-LAT di razzi a raggi gamma ritardati con lente gravitazionale da Blazar B0218 + 357.
