Una scoperta rivoluzionaria nell’astronomia
La recente rilevazione del quasar lontano OP 313 a energie molto elevate da parte della Collaborazione LST rappresenta una pietra miliare per l’astronomia, mettendo in luce le capacità avanzate del telescopio LST-1 nell’esplorazione delle regioni più remote dell’universo.
Il 15 dicembre, la Collaborazione del Large-Sized Telescope (LST) ha annunciato tramite un Astronomer’s Telegram (ATel) la rilevazione della sorgente OP 313 a energie molto elevate con l’LST-1. Sebbene OP 313 fosse già noto a energie inferiori, non era mai stato rilevato al di sopra dei 100 GeV, rendendo questa la prima scoperta scientifica dell’LST-1. Con questi risultati, OP 313 diventa il Nucleo Galattico Attivo (AGN) più lontano mai rilevato da un telescopio Cherenkov, evidenziando ulteriormente l’eccezionale performance del prototipo LST mentre è in fase di collaudo sul sito CTAO-Nord sull’isola di La Palma, in Spagna.
La natura e l’osservazione di OP 313
OP 313 è ciò che viene definito un Quasar a Spettro Radio Piatto o FSRQ, un tipo di AGN. Questi sono oggetti molto luminosi situati nei centri di alcune galassie, dove un buco nero supermassiccio divora materiale dai suoi dintorni, creando potenti dischi di accrescimento e getti di luce e particelle relativistiche.
L’LST-1 ha osservato questa sorgente tra il 10 e il 14 dicembre, dopo aver ricevuto un allarme dal satellite Fermi-LAT che mostrava un’attività insolitamente elevata nel regime dei raggi gamma a bassa energia, confermata anche nel campo ottico con diversi strumenti. Con soli quattro giorni di dati, la Collaborazione LST è stata in grado di rilevare la sorgente al di sopra dei 100 Gigaelettronvolt (GeV), un livello energetico un miliardo di volte superiore alla luce visibile che gli esseri umani possono percepire.
Sfide nel rilevare quasar lontani
Sono noti solo nove quasar a energie molto elevate, e OP 313 è ora il decimo. In generale, i quasar sono più difficili da rilevare a energie molto elevate rispetto ad altri tipi di AGN. Questo non solo perché la luminosità del loro disco di accrescimento indebolisce l’emissione di raggi gamma, ma anche perché sono più lontani. In questo caso, OP 313 si trova a uno spostamento verso il rosso di 0.997 o a circa 8 miliardi di anni luce di distanza, rendendolo l’AGN più lontano e la seconda sorgente più lontana mai rilevata a energie molto elevate.
Più la sorgente è lontana, più è difficile osservarla a energie molto elevate a causa della cosiddetta Luce di Fondo Extragalattica o EBL. L’EBL è la luce collettiva emessa da tutti gli oggetti al di fuori della Via Lattea che si espande su molteplici lunghezze d’onda, dal visibile, all’infrarosso e all’ultravioletto. L’EBL interagisce con i raggi gamma ad alta energia, attenuando il loro flusso e, quindi, rendendo la loro osservazione impegnativa. Le caratteristiche dell’LST-1, con una sensibilità ottimizzata per la gamma di bassa energia del CTAO, tra i 20 e i 150 GeV, dove i raggi gamma sono meno influenzati dall’EBL, hanno permesso alla Collaborazione LST di estendere lo studio di questa sorgente a decine di GeV per la prima volta.
Implicazioni future e continuità delle osservazioni
La Collaborazione LST continuerà a osservare questa sorgente con l’LST-1 per ampliare il dataset e, quindi, ottenere un’analisi più precisa che consenta agli scienziati di migliorare la loro comprensione dell’EBL, studiare i campi magnetici all’interno di questo tipo di sorgente o approfondire la fisica intergalattica fondamentale.
