Als het gaat om puur wattage, regeren blazars absoluut. Hoe verder ze verwijderd zijn, hoe zwakker ze moeten zijn, toch? Niet noodzakelijk. Volgens nieuwe waarnemingen van blazar PKS 1424 + 240 zou het emissiespectrum een nieuwe wending kunnen hebben ... een die niet gemakkelijk kan worden verklaard.
David Williams, adjunct-hoogleraar natuurkunde aan UC Santa Cruz, zei dat de bevindingen iets nieuws kunnen aangeven over de emissiemechanismen van blazars, het extragalactische achtergrondlicht of de voortplanting van gammastraalfotonen over lange afstanden. "Er is mogelijk iets aan de hand met de emissiemechanismen van de blazar die we niet begrijpen," zei Williams. 'Er zijn ook meer exotische verklaringen, maar het kan voorbarig zijn om op dit moment te speculeren.'
De Fermi Gamma-ray-ruimtetelescoop was het eerste instrument dat gammastralen van PKS 1424 + 240 detecteerde, en de waarneming werd vervolgens gedetacheerd door VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) - een terrestrisch gebaseerd hulpmiddel dat is ontworpen om gevoelig te zijn voor gamma- stralen in de zeer hoogenergetische (VHE) band. Dit waren echter niet de enige wetenschappelijke gadgets in actie. Om de roodverschuiving van de blazar te helpen bepalen, gebruikten onderzoekers ook de Cosmic Origins Spectrograph van de Hubble-ruimtetelescoop.
Om te helpen begrijpen wat ze zagen, stelde het team vervolgens een ondergrens in voor de roodverschuiving van de blazar, met een afstand van minimaal 7,4 miljard lichtjaar. Als hun gok klopt, zou zo'n grote afstand betekenen dat de meerderheid van de gammastralen door het extragalactische achtergrondlicht zou moeten zijn geabsorbeerd, maar nogmaals, de antwoorden klopten niet. Voor die hoeveelheid absorptie zou de blazar zelf een zeer onverwacht emissiespectrum creëren.
"We zien een buitengewoon heldere bron die niet de karakteristieke emissie vertoont die wordt verwacht van een zeer energetische blazar", zegt Amy Furniss, een afgestudeerde student aan het Santa Cruz Institute for Particle Physics (SCIPP) bij UCSC en eerste auteur van een paper waarin de nieuwe bevindingen worden beschreven.
Helder? Zeker weten. In deze omstandigheid moet het het altijd aanwezige extragalactische achtergrondlicht (EBL) overschrijden. Het hele universum is gevuld met deze "stellaire lichtvervuiling". We weten dat het er is - geproduceerd door talloze sterren en sterrenstelsels - maar het is gewoon moeilijk te meten. Wat we wel weten is dat wanneer een hoogenergetische gammastraalfoto een laagenergetisch EBL-foton ontmoet, ze elkaar in wezen opheffen. Het spreekt voor zich dat hoe verder een gammastraal moet reizen, hoe groter de kans is dat hij de EBL tegenkomt, waardoor er een limiet komt aan de afstand waarop we hoogenergetische gammastraalbronnen kunnen detecteren. Door de limiet te verlagen, werd het nieuwe model vervolgens gebruikt om 'de verwachte absorptie van zeer energetische gammastralen uit PKS 1424 + 240 ″ te berekenen. Dit had het team van Furniss in staat moeten stellen om een intrinsiek spectrum van gammastraling te verzamelen voor de verste blazar die ooit is vastgelegd, maar het enige wat het deed, was het probleem verwarren. Het valt gewoon niet samen met de verwachte uitstoot met de huidige modellen.
"We vinden zeer energetische gammastraalbronnen op grotere afstanden dan we dachten dat we zouden kunnen doen, en daarbij vinden we een aantal dingen die we niet helemaal begrijpen", zei Williams. "Als we een bron op deze afstand hebben, kunnen we beter begrijpen hoeveel achtergrondabsorptie er is en kunnen we de kosmologische modellen testen die het extragalactische achtergrondlicht voorspellen."
Oorspronkelijke verhaalbron: University of California Santa Cruz News Release. Voor verder lezen: De vaste ondergrens van de roodverschuiving van de verste TeV-gedetecteerde Blazar PKS 1424 + 240.
