Bardzo tajemnicze źródło energii, które zostało zbadane przez astronomów

Astronomowie z Uniwersytetu Maryland i Uniwersytetu Technologicznego Michigan zbadali tajemnicze źródło wysokoenergetycznego promieniowania gamma znane jako LHAASO J2108+5157. Wyniki badania opublikowano 31 sierpnia na serwerze preprintów arXivMoże nam pomóc odkryć prawdziwą naturę tego źródła.

Źródła emitujące promienie gamma o energii fotonów od 100 GeV do 100 TeV nazywane są źródłami promieniowania gamma o bardzo wysokiej energii (VHE), natomiast źródła o energiach fotonów wyższych niż 0,1 MeV są znane jako źródła VHE Very (UHE). Charakter tych źródeł nadal nie jest dobrze poznany. Dlatego astronomowie nieustannie poszukują nowych obiektów tego typu do scharakteryzowania, co może rzucić więcej światła na ich właściwości w ogóle.

Zespół astronomów kierowany przez Sajjana Kumara z Uniwersytetu Maryland postanowił przyjrzeć się bliżej jednemu ze źródeł promieniowania gamma UHE o nazwie LHAASO J2108+5157. Jest to źródło punktowe o wydłużeniu mniejszym niż 0,39 stopnia i wiadomo, że jest powiązane z obłokiem molekularnym [MML2017]4607 – położona około 10 700 lat świetlnych od nas.

Poprzednie obserwacje LHAASO J2108+5157 nie wykryły żadnych odpowiedników w promieniowaniu rentgenowskim, a najbliższym źródłem promieniowania rentgenowskiego okazał się układ podwójny zaćmieniowy RX J2107.3+5202 z separacją około 0,3 stopnia. Ponieważ w pobliżu LHAASO J2108+5157 nie wykryto dotychczas żadnych potężnych pulsarów ani pozostałości supernowych, trudno jest określić pochodzenie emisji promieniowania gamma, ponieważ można to wyjaśnić za pomocą modeli hadronowych lub leptonowych.

Dlatego zespół Kumara obserwował LHAASO J2108+5157 za pomocą systemu Very Active Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) i wysokogórskiego hydroelektrycznego obserwatorium Czerenkowa (HAWC), aby rzucić więcej światła na emitowane promienie gamma UHE.

Obserwacje nie wykazały znaczącej emisji w pobliżu miejsca LHAASO J2108+5158. Astronomowie przeprowadzili także analizę spektroskopową obszaru kołowego o promieniu 0,09 stopnia wokół pozycji LHAASO J2108+5157 i zmierzyli górne granice strumienia różnicowego przy energii 1,0, 3,98 i 15,38 TeV, co jest zgodne z poprzednie badania.

Uzyskane górne granice wykluczają model hadronowy i sugerują leptonowe pochodzenie emisji w zakresie energii od kilku TeV do setek TeV. Naukowcy zauważają jednak, że niedawno w pobliżu LHAASO J2108+5157 zidentyfikowano nowy obłok molekularny, rzucający więcej światła na pochodzenie obserwowanej emisji promieniowania gamma.

„Kształt tej nowej chmury jest ściśle powiązany z emisją promieniowania gamma LHAASO J2108+5157 do 2 GeV z Fermi-LAT i emisją wykrytą przez LHAASO. Rodzi to możliwość, że promienie gamma są wytwarzane przez hadron submolekularny Astronomowie doszli do wniosku: „Chmura jest głównym celem cząstek promieniowania kosmicznego przyspieszanych przez niezidentyfikowane PeVatrony”.

Dodali, że aby w pełni zrozumieć naturę LHAASO J2108+5157, potrzebne są przyszłe obserwacje za pomocą CTA i analizy w zakresie rentgenowskim.