La détection par la collaboration LST du quasar lointain OP 313 à très hautes énergies met en valeur les capacités du télescope LST-1. Cette observation révolutionnaire de l’AGN le plus éloigné remet en question les connaissances astrophysiques actuelles et ouvre la voie à de nouvelles explorations de l’univers. Crédit : Issues.fr.com
La découverte par LST-1 du quasar lointain OP 313 à hautes énergies marque une étape importante dans l’astronomie, mettant en évidence les capacités avancées du télescope pour explorer les confins les plus éloignés de l’univers.
Le 15 décembre, la Collaboration Large-Sized Telescope (LST) a annoncé par le biais d’un Astronomer’s Telegram (ATel) la détection de la source OP 313 à très hautes énergies avec le LST-1. Bien que l’OP 313 soit connu à des énergies plus basses, il n’a jamais été détecté au-dessus de 100 GeV, ce qui en fait la première découverte scientifique du LST-1. Avec ces résultats, OP 313 devient le noyau galactique actif (AGN) le plus éloigné jamais détecté par un télescope Tchérenkov, démontrant ainsi les performances exceptionnelles du prototype LST alors qu’il est en cours de mise en service sur le site CTAO-Nord sur l’île de La Palma, en Espagne.
La nature et l’observation de l’OP 313
L’OP 313 est ce qu’on appelle un quasar radio à spectre plat ou FSRQ, un type d’AGN. Ce sont des objets très lumineux trouvés au centre de certaines galaxies, où un supermassif trou noir dévore la matière de son environnement, créant de puissants disques d’accrétion et des jets de lumière et de particules relativistes.
LST-1 lors d’observations au CTAO-Nord, La Palma, Espagne. Crédit : CTAO gGmbH
Le LST-1 a observé cette source entre le 10 et le 14 décembre, après avoir reçu une alerte du Fermi-Satellite LAT qui a montré une activité inhabituellement élevée dans le régime des rayons gamma de basse énergie, confirmée également dans le domaine optique avec différents instruments. Avec seulement quatre jours de données, la collaboration LST a pu détecter la source au-dessus de 100 gigaélectronvolts (GeV), un niveau d’énergie un milliard de fois supérieur à la lumière visible que les humains peuvent percevoir.
Défis liés à la détection des quasars distants
Seuls neuf quasars sont connus à très hautes énergies, et OP 313 est désormais le dixième. En général, les quasars sont plus difficiles à détecter à très haute énergie que les autres types d’AGN. Ce n’est pas seulement parce que la luminosité de leur disque d’accrétion affaiblit l’émission des rayons gamma, mais aussi parce qu’ils sont plus éloignés. Dans ce cas, OP 313 est situé à un redshift de 0,997 ou ~8 milliards d’années-lumière, ce qui en fait l’AGN le plus éloigné et la deuxième source la plus éloignée jamais détectée à très hautes énergies.
Plus la source est éloignée, plus elle est difficile à observer à des énergies très élevées en raison de ce que l’on appelle la lumière de fond extragalactique ou EBL. L’EBL est la lumière collective émise par tous les objets en dehors du voie Lactée qui s’étend sur plusieurs longueurs d’onde, du visible, de l’infrarouge et de l’ultraviolet. L’EBL interagit avec les rayons gamma de très haute énergie, atténuant leur flux et rendant ainsi leur observation difficile. Les caractéristiques du LST-1, avec une sensibilité optimisée pour la gamme des basses énergies du CTAO, entre 20 et 150 GeV, où les rayons gamma sont moins affectés par l’EBL, ont permis à la Collaboration LST d’étendre l’étude de cette source à plusieurs dizaines de GeV. pour la première fois.
La collaboration LST continuera d’observer cette source avec le LST-1 pour élargir l’ensemble de données et ainsi obtenir une analyse plus précise qui permettra aux scientifiques d’améliorer leur compréhension de l’EBL, d’étudier les champs magnétiques au sein de ce type de source, ou de creuser dans la physique intergalactique fondamentale.
