Черенковский гамма-телескоп открыл самый далекий квазар на краю Вселенной
Большой взрыв

Черенковский гамма-телескоп открыл самый далекий квазар на краю Вселенной

28 декабря 2023 года, 09:25

Черенковский телескоп LST-1 на Канарских островах может похвастаться первым крупным научным открытием: с его помощью в спектре чрезвычайно высоких энергий почти на краю Вселенной было обнаружено новое активное ядро галактики. Судя по всему, это наиболее удаленный от нас квазар, когда-либо открытый телескопом подобного рода, и один из самых ярких в истории наблюдений.

Работы над созданием уникального и невероятно масштабного инструмента наблюдений за космосом — Массива черенковских телескопов (МЧТ) — ведутся еще с 2010-х годов. Телескопы, изучающие излучение Вавилова-Черенкова от проходящих через атмосферу вторичных электронов, покроют почти всю Землю как в северном, так и в южном полушарии. Тем самым они выведут наблюдения за внегалактическими объектами высоких энергий на новый уровень.

Первым прототипом будущей глобальной сети телескопов стал находящийся на острове Пальма LST-1, который был введен в эксплуатацию совсем недавно, но уже начал приносить первые результаты. Незадолго до конца 2023 года команда исследователей сообщила об открытии им нового квазара.

Мощный источник гамма-излучения получил название OP 313. Стоит отметить, что он уже был в определенной степени известен ученым, но никогда не наблюдался в таком диапазоне энергий — более 100 ГэВ (в миллиард раз больше, чем может воспринимать человеческий глаз). Еще никогда наземный гамма-телескоп не обнаруживал ничего столь же удаленного.

OP 313 — это радиоквазар с так называемым «плоским спектром». Впервые на его след «напал» космический телескоп Fermi-LAT, который заметил необычно высокую активность в низкоэнергетическом режиме гамма-излучения. LST-1 получил его «сигнал тревоги» и после четырех дней наблюдений ОР 313 был найден, описан и каталогизирован.

До нынешнего дня было известно только девять квазаров с настолько высокой энергией излучения — новооткрытый стал самым далеким из них: OP 313 находится на красном смещении 0,997 или примерно в восьми миллиардах световых лет от Земли.

Подобные активные ядра галактик очень трудно обнаружить в гамма-спектре, тем более на таком расстоянии. Проблема во внегалактическом фоновом излучении — общем «шуме», производимом всеми объектами за пределами Млечного Пути, в диапазоне от инфракрасного до ультрафиолетового. Это явление чрезвычайно пагубно влияет на гамма-лучи, ослабляя их поток и делая их почти неуловимыми.

Однако характеристики LST-1 с оптимизированной чувствительностью для диапазона низких энергий (между 20 и 150 ГэВ), где гамма-лучи меньше подвержены влиянию внегалактического шума, позволили ученым впервые расширить исследование найденного источника до десятков ГэВ. Таким образом, когда МЧТ будет достроен, перед исследователями откроются поистине захватывающие перспективы по погружению в недоступные ранее уголки Вселенной.