Une source d’énergie très mystérieuse qui a été étudiée par les astronomes

Des astronomes de l’Université du Maryland et de l’Université technologique du Michigan ont examiné une mystérieuse source de rayons gamma à haute énergie connue sous le nom de LHAASO J2108+5157. Les résultats de l’étude ont été publiés le 31 août sur un serveur de prépublication arXivCela peut nous aider à révéler la véritable nature de cette source.

Les sources qui émettent un rayonnement gamma avec des énergies photoniques comprises entre 100 GeV et 100 TeV sont appelées sources de rayons gamma à très haute énergie (VHE), tandis que celles dont les énergies photoniques sont supérieures à 0,1 TeV sont appelées sources de rayons gamma à haute énergie. (UHÉ). La nature de ces sources n’est pas encore bien comprise. Par conséquent, les astronomes sont constamment à la recherche de nouveaux objets de ce type à caractériser, ce qui pourrait éclairer davantage leurs propriétés en général.

Une équipe d’astronomes dirigée par Sajjan Kumar de l’Université du Maryland a décidé d’examiner de plus près une source de rayons gamma UHE appelée LHAASO J2108+5157. Il s’agit d’une source ponctuelle d’une étendue inférieure à 0,39° et est connue pour être associée au nuage moléculaire. [MML2017]4607 – situé à environ 10 700 années-lumière.

Les observations précédentes de LHAASO J2108+5157 n’ont détecté aucune contrepartie en rayons X, et la source de rayons X la plus proche s’est avérée être le binaire à éclipses RX J2107.3+5202 avec une séparation d’environ 0,3 degrés. Puisqu’aucun pulsar puissant ou reste de supernova n’a encore été détecté près de LHAASO J2108+5157, il est difficile d’identifier l’origine de l’émission de rayons gamma, car cela peut être expliqué par des modèles hadroniques ou leptoniens.

Par conséquent, l’équipe de Kumar a observé LHAASO J2108+5157 à l’aide du système de réseau de télescopes d’imagerie à rayonnement très actif (VERITAS) et de l’observatoire Cherenkov à haute altitude (HAWC) afin d’éclairer davantage les rayons gamma UHE émis.

Les observations n’ont révélé aucune émission significative à proximité du site de LHAASO J2108+5158. Les astronomes ont également effectué une analyse spectrale de la région circulaire d’un rayon de 0,09 degrés autour de la position de LHAASO J2108+5157 et ont mesuré les limites supérieures du flux différentiel à des énergies de 1,0, 3,98 et 15,38 TeV, ce qui est cohérent avec les énergies précédentes. études.

Les limites supérieures obtenues excluent le modèle hadronique et suggèrent une origine leptonienne pour l’émission allant de quelques TeV à des centaines de TeV. Cependant, les chercheurs notent qu’un nouveau nuage moléculaire a été récemment identifié près de LHAASO J2108+5157, ce qui apporte davantage de lumière sur l’origine de l’émission de rayons gamma observée.

« La forme de ce nouveau nuage est étroitement liée à l’émission de rayons gamma LHAASO J2108+5157 allant jusqu’à 2 GeV de Fermi-LAT et à l’émission détectée par LHAASO. Cela soulève la possibilité d’une production de rayons gamma via le canal hadronique moléculaire. Les astronomes ont conclu : « Le nuage est une cible privilégiée pour les particules de rayons cosmiques accélérées par des PeVatrons non identifiés. »

Ils ont ajouté que de futures observations du CTA et des analyses dans le domaine des rayons X sont nécessaires pour bien comprendre la nature du LHAASO J2108+5157.