Une équipe internationale d'astronomes a dévoilé la nature de centaines de sources émettrices de rayons gamma, découvrant que la plupart d'entre elles appartiennent à la classe des galaxies actives connues sous le nom de blazars.

Leur étude récente a été publiée dans Le journal astronomique .

L'un des défis les plus intrigants de l'astronomie gamma moderne est la recherche d'homologues à faible énergie de sources gamma non identifiées. Les sources non identifiées constituent environ 1/3 de tous les objets célestes détectés par le satellite Fermi à ce jour, la mission de rayons gamma la plus récente avec des capacités sans précédent pour l'observation du ciel à haute énergie.

Étant donné que la plus grande population de sources de rayons gamma connues sont des blazars, les astronomes pensent qu'ils peuvent également classer la plupart des sources de rayons gamma non identifiées comme des blazars. Cependant, ils ne peuvent comprendre complètement leur nature qu'en observant les candidats blazar à des fréquences visibles.

Les blazars sont extrêmement rares, galaxies alimentées par des trous noirs. Ils hébergent un trou noir supermassif dans leurs régions centrales qui balayent la matière presque à la vitesse de la lumière sous la forme d'un puissant jet pointant vers la Terre. Les particules accélérées dans ces jets peuvent émettre de la lumière jusqu'aux rayons gamma les plus énergétiques, ainsi visible par les instruments à bord du satellite Fermi.

L'équipe, dirigé par le Dr Harold Peña Herazo de l'Institut national d'astrophysique du Mexique, Optique, et Electronique (INAOE), ont analysé des centaines de spectres optiques collectés par le télescope spectroscopique Fabre multi-objets pour la grande zone du ciel (LAMOST) à la station Xinglong en Chine.

LAMOST est hébergé par les observatoires astronomiques nationaux de l'Académie chinoise des sciences. Il a fourni une occasion unique de dévoiler la nature des sources de type blazar qui peuvent potentiellement être des contreparties de sources de rayons gamma non identifiées.

De la liste des sources découvertes par le satellite Fermi, les chercheurs ont sélectionné un échantillon de candidats Blazar de type incertain (BCU), qui partagent plusieurs propriétés en commun avec les blazars. Cependant, des observations spectroscopiques optiques sont nécessaires pour déterminer leur classification appropriée et confirmer leur nature.

A partir des données spectroscopiques disponibles dans l'archive LAMOST, les chercheurs ont pu classer des dizaines de BCU comme des blazars. « Les données LAMOST ont également permis de vérifier la nature de centaines de blazars supplémentaires en recherchant des raies d'émission ou d'absorption utilisées pour déterminer leurs distances cosmologiques, " a déclaré le professeur GU Minfeng de l'Observatoire astronomique de Shanghai de l'Académie chinoise des sciences.

La grande majorité des sources appartiennent à la classe blazar connue sous le nom d'objets BL Lac et ont un spectre optique totalement dépourvu de particularités. Cela rend la mesure de leurs distances cosmologiques une tâche extrêmement difficile. Cependant, grâce aux observations LAMOST, quelques autres d'entre eux ont heureusement révélé des signatures visibles dans leurs spectres optiques.

"Notre analyse a montré un grand potentiel pour l'enquête LAMOST et nous a permis de découvrir quelques blazars aux allures changeantes, " a déclaré le Dr Peña Herazo, actuellement stagiaire postdoctoral à l'Observatoire de l'Asie de l'Est.

"Il convient de noter que la possibilité d'utiliser les observations LAMOST pour estimer les distances cosmologiques blazar est essentielle pour étudier cette population, son évolution cosmologique, l'empreinte dans la lumière de fond gamma extragalactique dans les spectres gamma, et la contribution blazar au fond gamma extragalactique, " a déclaré le professeur Francesco Massaro de l'Université de Turin.

"J'ai commencé à travailler sur cette campagne optique et à analyser des données spectroscopiques en 2015, et de nos jours, grâce aux observations disponibles dans les archives LAMOST, nous avons certainement fait un pas important vers l'identification des sources de rayons gamma avec les blazars. Les perspectives d'avenir réalisables grâce aux jeux de données LAMOST révéleront définitivement la nature de centaines de nouveaux blazars dans les années à venir, " a commenté le Dr Federica Ricci de l'Université de Bologne et de l'INAF-OAS.

L'étude précédente du groupe a également été publiée dans Le journal astronomique .