En ce qui concerne la puissance pure, les blazars dominent définitivement. Plus ils sont éloignés, plus ils devraient être gradateurs, non? Pas nécessairement. Selon de nouvelles observations du blazar PKS 1424 + 240, le spectre d'émission pourrait contenir une nouvelle tournure… qui ne peut pas être facilement expliquée.
David Williams, professeur auxiliaire de physique à l'UC Santa Cruz, a déclaré que les résultats pourraient indiquer quelque chose de nouveau sur les mécanismes d'émission des blazars, la lumière de fond extragalactique ou la propagation des photons gamma sur de longues distances. "Il se peut qu'il se passe quelque chose dans les mécanismes d'émission du blazar que nous ne comprenons pas", a déclaré Williams. "Il y a aussi des explications plus exotiques, mais il peut être prématuré de spéculer à ce stade."
Le télescope spatial à rayons gamma Fermi a été le premier instrument à détecter les rayons gamma de PKS 1424 + 240, et l'observation a ensuite été appuyée par VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) - un outil terrestre conçu pour être sensible aux rayons gamma. rayons dans la bande à très haute énergie (VHE). Cependant, ce n'étaient pas les seuls gadgets scientifiques en action. Pour aider à déterminer le décalage vers le rouge du blazar, les chercheurs ont également utilisé le spectrographe Cosmic Origins du télescope spatial Hubble.
Pour aider à comprendre ce qu'ils voyaient, l'équipe a ensuite fixé une limite inférieure pour le décalage vers le rouge du blazar, en le portant à une distance d'au moins 7,4 milliards d'années-lumière. Si leur supposition est correcte, une telle distance énorme signifierait que la majorité des rayons gamma auraient dû être absorbés par la lumière de fond extragalactique, mais encore une fois les réponses ne se sont pas additionnées. Pour cette quantité d'absorption, le blazar lui-même créerait un spectre d'émission très inattendu.
«Nous voyons une source extraordinairement brillante qui n'affiche pas l'émission caractéristique attendue d'un blazar à très haute énergie», a déclaré Amy Furniss, étudiante diplômée de l'Institut de Santa Cruz pour la physique des particules (SCIPP) à l'UCSC et premier auteur de un document décrivant les nouvelles découvertes.
Brillant? Tu paries. Dans ce cas, il doit passer outre la lumière de fond extragalactique (EBL) omniprésente. L'univers entier est rempli de cette «pollution lumineuse stellaire». Nous savons que c'est là - produit par d'innombrables étoiles et galaxies - mais c'est juste difficile à mesurer. Ce que nous savons, c'est que lorsqu'une photo de rayons gamma à haute énergie rencontre un photon EBL à basse énergie, ils s'annulent essentiellement. Il va de soi que plus un rayon gamma doit se déplacer, plus il est susceptible de rencontrer l'EBL, ce qui limite la distance à laquelle nous pouvons détecter des sources de rayons gamma à haute énergie. En abaissant la limite, le nouveau modèle a ensuite été utilisé pour «calculer l'absorption attendue des rayons gamma à très haute énergie de PKS 1424 + 240 ″. Cela aurait dû permettre à l'équipe de Furniss de rassembler un spectre intrinsèque d'émission de rayons gamma pour le blazar le plus éloigné encore capturé - mais tout ce qu'elle a fait a été de confondre le problème. Cela ne coïncide tout simplement pas avec les émissions attendues à l'aide des modèles actuels.
"Nous trouvons des sources de rayons gamma de très haute énergie à de plus grandes distances que nous ne le pensions, et ce faisant, nous trouvons des choses que nous ne comprenons pas entièrement", a déclaré Williams. «Le fait d'avoir une source à cette distance nous permettra de mieux comprendre le niveau d'absorption de fond et de tester les modèles cosmologiques qui prédisent la lumière de fond extragalactique.»
Source de l'histoire originale: communiqué de presse de l'Université de Californie à Santa Cruz. Pour en savoir plus: La limite inférieure ferme du décalage vers le rouge du Blazar PKS 1424 + 240 le plus éloigné détecté par TeV.
