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Uma fonte de energia muito misteriosa que foi investigada por astrônomos

Uma fonte de energia muito misteriosa que foi investigada por astrônomos

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Mapa de importância da área LHAASO J2108+5157 usando ∼2.400 dias de dados capturados pelo HAWC. Crédito: Kumar et al., 2023.

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Mapa da importância da região LHAASO J2108+5157 usando ∼2.400 dias de dados capturados pelo HAWC. Crédito: Kumar et al., 2023.

Astrônomos da Universidade de Maryland e da Universidade Tecnológica de Michigan investigaram uma misteriosa fonte de raios gama de alta energia conhecida como LHAASO J2108+5157. Os resultados do estudo foram publicados em 31 de agosto em um servidor de pré-impressão arXivPode nos ajudar a revelar a verdadeira natureza desta fonte.

Fontes que emitem radiação gama com energias de fótons na faixa de 100 GeV a 100 TeV são chamadas de fontes de raios gama de energia muito alta (VHE), enquanto aquelas com energias de fótons acima de 0,1 TeV são conhecidas como fontes de raios gama de alta energia. (UHE). A natureza destas fontes ainda não é bem compreendida; Por isso, os astrônomos estão constantemente em busca de novos objetos desse tipo para caracterizar, que possam lançar mais luz sobre suas propriedades em geral.

Uma equipe de astrônomos liderada por Sajjan Kumar, da Universidade de Maryland, decidiu examinar mais de perto uma fonte de raios gama UHE chamada LHAASO J2108+5157. É uma fonte pontual com uma extensão inferior a 0,39° e é conhecida por estar associada à nuvem molecular [MML2017]4607 – está localizado a cerca de 10.700 anos-luz de distância.

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Observações anteriores do LHAASO J2108+5157 não detectaram nenhuma contraparte de raios X, e a fonte de raios X mais próxima acabou sendo o binário eclipsante RX J2107.3+5202 com uma separação de cerca de 0,3 graus. Dado que ainda não foram detectados pulsares fortes ou remanescentes de supernova perto de LHAASO J2108+5157, é difícil identificar a origem da emissão de raios gama, pois isto pode ser explicado por modelos hádron ou leptonianos.

Portanto, a equipe de Kumar observou LHAASO J2108+5157 usando o Very Active Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) e o High Altitude Cherenkov Observatory (HAWC), a fim de lançar mais luz sobre os raios gama UHE emitidos.

As observações não encontraram nenhuma emissão significativa perto da localização do LHAASO J2108+5158. Os astrônomos também realizaram uma análise espectral da região circular com um raio de 0,09 graus em torno da posição de LHAASO J2108+5157, e mediram os limites superiores do fluxo diferencial nas energias de 1,0, 3,98 e 15,38 TeV, o que é consistente com as energias anteriores. estudos.

Os limites superiores obtidos excluem o modelo de hádrons e sugerem uma origem leptoniana para a emissão variando de alguns TeV a centenas de energias TeV. No entanto, os investigadores observam que uma nova nuvem molecular foi recentemente identificada perto de LHAASO J2108+5157, o que lança mais luz sobre a origem da emissão de raios gama observada.

“A forma desta nova nuvem está intimamente relacionada com a emissão de raios gama LHAASO J2108+5157 de até 2 GeV do Fermi-LAT e a emissão detectada pelo LHAASO. Isto levanta a possibilidade de produção de raios gama através do canal molecular de hadrões Os astrônomos concluíram: “A nuvem é o principal alvo das partículas de raios cósmicos que são aceleradas por PeVatrons não identificados”.

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Eles acrescentaram que futuras observações do CTA e análises na faixa de raios X são necessárias para compreender completamente a natureza do LHAASO J2108+5157.

Mais Informações:
Sajjan Kumar et al., observações VERITAS e HAWC de fonte desconhecida LHAASO J2108+5157, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2309.00089

Informações da revista:
arXiv