När det gäller ren effekt, reglar blazars definitivt. Ju längre bort de är, desto mörkare borde de vara, eller hur? Inte nödvändigtvis. Enligt nya observationer av blazar PKS 1424 + 240 kan utsläppsspektrumet innehålla en ny twist ... en som inte lätt kan förklaras.
David Williams, adjungerad professor i fysik vid UC Santa Cruz, sa att resultaten kan indikera något nytt om blazars utsläppsmekanismer, det extragalaktiska bakgrundsbelysningen eller utbredningen av gammastrålfotoner över långa avstånd. "Det kan hända något i utsläppsmekanismerna för blazaren som vi inte förstår," sade Williams. "Det finns mer exotiska förklaringar också, men det kan vara för tidigt att spekulera vid denna punkt."
Fermi Gamma-ray Space Telescope var det första instrumentet som upptäckte gammastrålar från PKS 1424 + 240, och observationen utsändes sedan av VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) - ett markbaserat verktyg designat för att vara känsligt för gamma- strålar i bandet med mycket energi (VHE). Dessa var emellertid inte de enda vetenskapliga prylarna i aktion. För att hjälpa till att bestämma rödförskjutningen av blazaren anställde forskare också Hubble Space Telescope's Cosmic Origins Spectrograph.
För att hjälpa till att förstå vad de såg, satte teamet sedan en lägre gräns för blazars rödförskjutning och tog den till ett avstånd på minst 7,4 miljarder ljusår. Om deras gissning är korrekt skulle ett så stort avstånd innebära att huvuddelen av gammastrålarna borde ha absorberats av det extragalaktiska bakgrundsbelysningen, men återigen svara svaren inte. För den absorptionsmängden skulle blazaren själv skapa ett mycket oväntat utsläppspektrum.
"Vi ser en utomordentligt ljus källa som inte visar den karakteristiska utsläpp som förväntas från en mycket högenergiblazar," sa Amy Furniss, en doktorand vid Santa Cruz Institute for Particle Physics (SCIPP) vid UCSC och första författare till ett dokument som beskriver de nya resultaten.
Ljus? Det kan du ge dig på. Under denna omständighet måste den överköra det ständigt närvarande extragalaktiska bakgrundsbelysningen (EBL). Hela universumet är fyllt med denna "stellar ljusförorening". Vi vet att det finns där - producerat av otaliga stjärnor och galaxer - men det är bara svårt att mäta. Vad vi vet är att när ett högenergigammastrålefoto möts med en EBL-foton med låg energi, avbryter de varandra i princip. Det är uppenbart att ju längre en gammastråle måste resa, desto mer troligt är det att möta EBL, vilket sätter en gräns för det avstånd som vi kan upptäcka högenergiska gammastrålekällor till. Genom att sänka gränsen användes sedan den nya modellen för att ”beräkna den förväntade absorptionen av mycket högenergiska gammastrålar från PKS 1424 + 240 ″. Detta borde ha gjort det möjligt för Furniss team att samla ett iboende gammastrålningsspektrum för den mest avlägsna blazaren som ännu fångats - men allt det gjorde var att förvirra problemet. Det sammanfaller bara inte med förväntade utsläpp med nuvarande modeller.
"Vi hittar väldigt högenergiska gammastrålekällor på större avstånd än vi trodde att vi kanske, och på så sätt hittar vi några saker som vi inte helt förstår," sade Williams. "Att ha en källa på det här avståndet gör att vi bättre kan förstå hur mycket bakgrundsabsorption det finns och testa de kosmologiska modellerna som förutsäger det extragalaktiska bakgrundsbelysningen."
Original berättelse Källa: University of California Santa Cruz News Release. För ytterligare läsning: Firmens rödväxling Nedre gräns för den mest avlägsna TeV-upptäckta Blazar PKS 1424 + 240.
