Scansiona l'intero cielo visibile ogni tre ore. Il suo compito è raccogliere la luce, ma non una luce qualsiasi. Ciò che è visibile ai nostri occhi ha una media di circa 2 e 3 elettronvolt, ma il Fermi Gamma-Ray Space Telescope della NASA sta esaminando in profondità un regno più alto... la gamma elettromagnetica. Qui l'energia non ha bisogno di una spinta. Emette raggi gamma con energie che vanno da 20 milioni a più di 300 miliardi di elettronvolt (GeV). Dopo tre anni di spazio-tempo, il Fermi Large Area Telescope (LAT) ha prodotto il suo primo censimento di queste fonti energetiche estreme.
Nel corso della sua attuale operatività, Fermi ha continuato a dipingere un ritratto sempre più profondo del cielo di raggi gamma. Anche con l'enorme quantità di dati che si riversa nella sua finestra di 180 minuti, gli eventi ad alta energia non sono comuni. Quando si tratta di sorgenti superiori a 10 GeV, anche il LAT di Fermi rileva una sola sorgente circa tre volte l'anno.
'Prima di Fermi, conoscevamo solo quattro sorgenti discrete sopra i 10 GeV, tutte pulsar', ha detto David Thompson, astrofisico del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Md. 'Con il LAT, abbiamo trovato centinaia e stiamo mostrando per la prima volta quanto sia vario il cielo a queste alte energie”.
Cosa c'è esattamente là fuori che può produrre un processo così potente? Quando si tratta di raggi gamma, più della metà delle quasi 500 scoperte di Fermi sono galassie attive in cui la materia che cade nei loro buchi neri supermassicci centrali produce getti intensi che fuoriescono a velocità prossime a quella della luce. Una piccola parte – circa il 10% – del censimento appartiene a fonti interne alla Via Lattea. Queste sono pulsar, detriti di supernova e una manciata di sistemi binari che ospitano stelle massicce. Ciò che è veramente interessante è la porzione di fonti totalmente non identificabili che costituiscono circa un terzo dei risultati. Semplicemente non hanno controparti spettroscopiche e gli astronomi sperano che queste fonti di energia più elevate forniscano loro nuovo materiale con cui confrontare le loro scoperte.
Nuove fonti emergono e le vecchie fonti svaniscono mentre la visione del LAT si estende alle energie più elevate. Credito: Collaborazione LAT NASA/DOE/Fermi e A. Neronov et al.
Quando si tratta di luce, rispetta le regole. Proprio come capiamo che le sorgenti di luce infrarossa svaniscono se osservate nell'ultravioletto, le sorgenti di raggi gamma superiori a 1 GeV possono scomparire senza lasciare traccia se osservate a energie più alte o 'più dure'. 'Un esempio è la nota radiogalassia NGC 1275, che è una sorgente luminosa e isolata al di sotto dei 10 GeV'. dice il team Fermi. ” A energie più elevate svanisce sensibilmente e comincia ad apparire un'altra fonte vicina. Sopra i 100 GeV, NGC 1275 diventa non rilevabile da Fermi, mentre la nuova sorgente, la radiogalassia IC 310, risplende brillantemente. L'elenco hard-source di Fermi è il prodotto di un team internazionale guidato da Pascal Fortin presso il Laboratoire Leprince-Ringuet dell'Ecole Polytechnique a Palaiseau, in Francia, e David Paneque presso il Max Planck Institute for Physics a Monaco di Baviera.
Più della metà delle sorgenti sopra i 10 GeV sono galassie attive alimentate da buchi neri. Più di un terzo delle sorgenti sono completamente sconosciute, non avendo controparti identificate rilevate in altre parti dello spettro. Credito: Goddard Space Flight Center della NASA
Il nuovo censimento di Fermi sarà una fonte unica di informazioni comparative per assistere le strutture terrestri chiamate Atmospheric Cherenkov Telescopes. Queste sorgenti hanno confermato 130 sorgenti di raggi gamma con energie superiori a 100 GeV. Includono il telescopio Cherenkov Major Atmospheric Gamma Imaging (MAGIC) a La Palma nelle Isole Canarie, il Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) in Arizona e l'High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) in Namibia.
'Il nostro catalogo avrà un impatto significativo sul lavoro delle strutture a terra indicandole i luoghi più probabili in cui trovare sorgenti di raggi gamma che emettono oltre 100 GeV', ha affermato Paneque.
Ma i grandi telescopi terrestri hanno grandi limiti. In questo caso, il loro campo visivo è molto ristretto e non possono operare durante le ore diurne, la luna piena o il maltempo. Ma non contarli.
'Poiché l'esposizione di Fermi migliora costantemente la nostra visione delle sorgenti dure, i telescopi terrestri stanno diventando più sensibili ai raggi gamma a bassa energia, permettendoci di colmare questi due regimi energetici', ha aggiunto Fortin.
Fonte della storia originale: Comunicato stampa della NASA Fermi . Per ulteriori letture: Grande telescopio Cherenkov di imaging gamma atmosferica (MAGIC) a La Palma nelle Isole Canarie , Sistema di array di telescopi per immagini delle radiazioni molto energico (VERITAS) in Arizona e Sistema stereoscopico ad alta energia (H.E.S.S.) in Namibia . Per ulteriori immagini: Immagini Fermi .