Un team internazionale di astronomi ha svelato la natura di centinaia di sorgenti che emettono raggi gamma, scoprendo che la maggior parte di esse appartiene alla classe delle galassie attive note come blazar.

Il loro recente studio è stato pubblicato in Il Giornale Astronomico .

Una delle sfide più intriganti nella moderna astronomia dei raggi gamma è la ricerca di controparti a bassa energia di sorgenti di raggi gamma non identificate. Fonti non identificate costituiscono circa 1/3 di tutti gli oggetti celesti rilevati fino ad oggi dal satellite Fermi, la più recente missione di raggi gamma con capacità senza precedenti per l'osservazione del cielo ad alta energia.

Poiché la più grande popolazione di sorgenti di raggi gamma conosciute sono i blazar, gli astronomi credono di poter anche classificare la maggior parte delle sorgenti di raggi gamma non identificate come blazar. Però, possono comprendere completamente la loro natura solo osservando i candidati blazar a frequenze visibili.

I blazar sono estremamente rari, galassie alimentate da buchi neri. Ospitano un buco nero supermassiccio nelle loro regioni centrali che spazza via la materia quasi alla velocità della luce sotto forma di un potente getto che punta verso la Terra. Le particelle accelerate in questi getti possono emettere luce fino ai raggi gamma più energetici, risultando così visibile dagli strumenti a bordo del satellite Fermi.

Il gruppo, guidato dal Dr. Harold Peña Herazo dell'Istituto Nazionale di Astrofisica del Messico, Ottica, ed Elettronica (INAOE), ha analizzato centinaia di spettri ottici raccolti dal Large Sky Area Multi-Object Fabre Spectroscopic Telescope (LAMOST) presso la stazione di Xinglong in Cina.

LAMOST è ospitato dagli Osservatori Astronomici Nazionali dell'Accademia Cinese delle Scienze. Ha fornito un'opportunità unica per svelare la natura di sorgenti simili a blazar che possono essere potenzialmente controparti di sorgenti di raggi gamma non identificate.

Dall'elenco delle sorgenti scoperte dal satellite Fermi, i ricercatori hanno selezionato un campione di Blazar Candidates of Uncertain type (BCU), che condividono diverse proprietà in comune con i blazar. Però, osservazioni spettroscopiche ottiche sono necessarie per determinarne la corretta classificazione e confermarne la natura.

Utilizzando i dati spettroscopici disponibili nell'archivio LAMOST, i ricercatori sono stati in grado di classificare decine di BCU come blazar. "I dati LAMOST hanno anche permesso di verificare la natura di centinaia di blazar aggiuntivi cercando linee di emissione o di assorbimento utilizzate per determinare le loro distanze cosmologiche, ", ha affermato il Prof. GU Minfeng dell'Osservatorio Astronomico di Shanghai dell'Accademia Cinese delle Scienze.

La stragrande maggioranza delle sorgenti appartiene alla classe blazar nota come oggetti BL Lac e ha uno spettro ottico completamente privo di caratteristiche. Ciò rende la misurazione delle loro distanze cosmologiche un compito estremamente impegnativo. Però, grazie alle osservazioni di LAMOST, alcuni di loro hanno fortunatamente rivelato firme visibili nei loro spettri ottici.

"La nostra analisi ha mostrato un grande potenziale per il sondaggio LAMOST e ci ha permesso di scoprire alcuni blazar che cambiano aspetto, " ha detto il dottor Peña Herazo, attualmente borsista post-dottorato presso l'Osservatorio dell'Asia orientale.

"Vale la pena notare che la possibilità di utilizzare le osservazioni LAMOST per stimare le distanze cosmologiche blazar è fondamentale per studiare questa popolazione, la sua evoluzione cosmologica, l'impronta nella luce di fondo dei raggi gamma extragalattica negli spettri di raggi gamma, e il contributo blazar allo sfondo di raggi gamma extragalattici, " ha affermato il Prof. Francesco Massaro dell'Università di Torino.

"Ho iniziato a lavorare su questa campagna ottica e ad analizzare i dati spettroscopici nel 2015, e al giorno d'oggi, grazie alle osservazioni disponibili nell'archivio LAMOST, abbiamo sicuramente fatto un passo significativo verso l'identificazione delle sorgenti di raggi gamma con i blazar. Le prospettive future realizzabili grazie ai dataset LAMOST riveleranno definitivamente la natura di centinaia di nuovi blazar negli anni a venire, " ha commentato la dott.ssa Federica Ricci dell'Università di Bologna e dell'INAF-OAS.

Anche il precedente studio del gruppo è stato pubblicato in Il Giornale Astronomico .