Arten af ​​ukendte gammastrålekilder afsløret

Et internationalt hold af astronomer har afsløret karakteren af ​​hundredvis af gammastråleudsendende kilder, opdager, at de fleste af dem tilhører klassen af ​​aktive galakser kendt som blazarer.

Deres seneste undersøgelse blev offentliggjort i Det astronomiske tidsskrift .

En af de mest spændende udfordringer i moderne gammastråleastronomi er at søge efter lavenergi-pendanter til uidentificerede gammastrålekilder. Uidentificerede kilder udgør omkring 1/3 af alle himmellegemer, der er opdaget af Fermi-satellitten til dato, den seneste gammastrålemission med hidtil usete muligheder for at observere højenergihimlen.

Da den største population af kendte gammastrålekilder er blazarer, astronomer mener, at de også kan klassificere de fleste uidentificerede gammastrålekilder som blazarer. Imidlertid, de kan kun forstå deres natur fuldstændigt ved at observere blazarkandidater ved synlige frekvenser.

Blazarer er ekstremt sjældne, sorte hul-drevne galakser. De er vært for et supermassivt sort hul i deres centrale områder, der fejer stof ud med næsten lysets hastighed i form af en kraftig stråle, der peger mod Jorden. Partikler accelereret i disse stråler kan udsende lys op til de mest energiske gammastråler, dermed synlig af instrumenter ombord på Fermi-satellitten.

Holdet, ledet af Dr. Harold Peña Herazo fra Mexicos National Institute of Astrophysics, Optik, og elektronik (INAOE), analyseret hundredvis af optiske spektre indsamlet af Large Sky Area Multi-Object Fabre Spectroscopic Telescope (LAMOST) ved Xinglong Station i Kina.

LAMOST er vært for National Astronomical Observatories of Chinese Academy of Sciences. Det gav en unik mulighed for at afsløre karakteren af ​​blazarlignende kilder, der potentielt kan være modstykker til uidentificerede gammastrålekilder.

Fra listen over kilder opdaget af Fermi-satellitten, forskerne udvalgte en prøve af Blazar Candidates of Uncertain type (BCU'er), som deler flere egenskaber til fælles med blazarer. Imidlertid, optiske spektroskopiske observationer er nødvendige for at bestemme deres korrekte klassificering og bekræfte deres natur.

Ved at bruge spektroskopiske data, der er tilgængelige i LAMOST-arkivet, forskerne var i stand til at klassificere snesevis af BCU'er som blazarer. "LAMOST-data tillod også at verificere karakteren af ​​hundredvis af yderligere blazarer ved at søge efter emissions- eller absorptionslinjer, der blev brugt til at bestemme deres kosmologiske afstande, " sagde prof. GU Minfeng fra Shanghai Astronomical Observatory of Chinese Academy of Sciences.

Langt de fleste kilder tilhører blazarklassen kendt som BL Lac-objekter og har et fuldstændigt optisk spektrum uden funktioner. Dette gør måling af deres kosmologiske afstande til en ekstremt udfordrende opgave. Imidlertid, takket være LAMOST-observationerne, et par flere af dem har heldigvis afsløret synlige signaturer i deres optiske spektre.

"Vores analyse viste et stort potentiale for LAMOST-undersøgelsen og gjorde det muligt for os at opdage et par blazarer med skiftende udseende, " sagde Dr. Peña Herazo, i øjeblikket postdoc ved det østasiatiske observatorium.

"Det er værd at bemærke, at muligheden for at bruge LAMOST-observationer til at estimere blazarkosmologiske afstande er afgørende for at studere denne population, dens kosmologiske udvikling, aftrykket i det ekstragalaktiske gammastrålebaggrundslys i gammastrålespektrene, og blazarens bidrag til den ekstragalaktiske gammastrålebaggrund, " sagde prof. Francesco Massaro fra Universitetet i Torino.

"Jeg begyndte at arbejde på denne optiske kampagne og analysere spektroskopiske data i 2015, og i dag, takket være de observationer, der er tilgængelige i LAMOST-arkivet, vi tog bestemt et væsentligt skridt hen imod identifikation af gammastrålekilder med blazarer. Fremtidsperspektiver, der kan opnås takket være LAMOST-datasæt, vil definitivt afsløre karakteren af ​​hundredvis af nye blazarer i de kommende år, " kommenterede Dr. Federica Ricci ved Bologna Universitet og INAF-OAS.

Gruppens tidligere undersøgelse blev også offentliggjort i Det astronomiske tidsskrift .