Найдена самая далекая высокоэнергетическая активная галактика

Активные галактики — галактики, ядра которых выделяют большое количество энергии из-за процессов, происходящих вокруг их сверхмассивной черной дыры. Квазары — один из типов активных ядер галактик.

Их редко удается засечь в диапазоне высоких энергий, потому что вещество аккреционного диска ослабляет высокоэнергетическое излучение: лучше всего им поглощаются фотоны с самыми высокими энергиями. К тому же чем дальше объект, тем большее влияние успевает оказать внегалактический фоновый свет (EBL) на его высокоэнергетическое излучение, «летящее» к нам. Внегалактическим фоновым светом называют суммарное излучение объектов за пределами нашей галактики Млечный Путь.

Телескоп LST-1 ведет наблюдения в диапазоне от 20 до 150 гигаэлектронвольт, в котором потоки высоких энергий меньше подвержены влиянию фонового света. В начале месяца, 1 декабря 2023 года, астрономы, работающие с телескопом LAT в составе гамма-телескопа «Ферми», сообщили об изменении активности источника OP 313 — усилилось его гамма-излучение.

На протяжении четырех дней, с 10 по 14 декабря, телескоп LST-1 вел наблюдения за объектом. Ученые «поймали» излучение более 100 гигаэлектронвольт. То есть энергия этих фотонов в миллиард раз выше, чем энергия видимого нам света. Так OP 313 стал десятым в списке известных высокоэнергетических квазаров.

Более того, при красном смещении 0,997 он к тому же самый дальний подобный объект и второй по дальности источник высокоэнергетического излучения. Красное смещение 0,997 означает, что свет от этого квазара шел до нас примерно восемь миллиардов лет.

Важно даже не само открытие, а то, что телескоп LST-1, который сейчас вводят в эксплуатацию, доказал свою эффективность. Это прототип Большого телескопа (Large-Sized Telescope, LST), одного из трех типов телескопов в составе Массива черенковских телескопов — международного проекта по созданию нового поколения инструментов для исследования гамма-излучения в большом диапазоне. Часть из них будет расположена в Северном полушарии, часть — в Южном.

Прототип LST-1 — «представитель» северной группы телескопов, с помощью которой астрономы будут в первую очередь искать внегалактические объекты низких энергий. По завершении ввода в эксплуатацию он станет первым в составе Массива черенковских телескопов.

Помимо высокой чувствительности, важная особенность этих телескопов — их подвижность. Они могут изменить положение менее чем за 20 секунд, что позволит изучать транзиентные события, например гамма-всплески. Значит, можно ожидать целой серии новых открытий.