El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha anunciado un hito en la astronomía: la detección de la radiación más distante registrada hasta la fecha. Los telescopios LST-1 y Magic, situados en el Observatorio del Roque de Los Muchachos en La Palma, captaron rayos gamma de muy alta energía originados en OP 313, un blázar que ostenta el récord de ser el más lejano jamás observado.
La luz captada por estos avanzados instrumentos viajó durante aproximadamente 8.000 millones de años para alcanzar la Tierra. Este descubrimiento, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, promete arrojar luz sobre los misterios de la luz de fondo extragaláctica y el comportamiento de los agujeros negros supermasivos en las etapas tempranas del universo.
Los blázares, como OP 313, son núcleos galácticos activos de brillo excepcional, impulsados por agujeros negros supermasivos centrales. OP 313 se identifica como un cuásar de radio de espectro plano, uno de los emisores más potentes conocidos en el cosmos, según detalla el IAC.
El estudio sitúa la emisión de este estallido de rayos gamma al inicio de la era conocida como el Mediodía Cósmico, hace unos 11.000 millones de años, un periodo caracterizado por una intensa formación estelar y galáctica. Tras esta fase de máxima actividad, el universo entró en una etapa más serena que perdura hasta hoy.
Durante su largo viaje de 8.000 millones de años, los rayos gamma interactuaron con la luz de fondo extragaláctica (EBL), una radiación difusa emitida a lo largo de la historia cósmica. Estas interacciones, conocidas como producción de pares, atenuaron la señal original de rayos gamma al transformarla en pares de partículas (electrón y positrón), haciendo necesaria la utilización de instrumentación extremadamente sensible para su detección.
El análisis de los datos combinados de LST-1 y MAGIC, junto con información de menor energía de otras fuentes, ha permitido a los investigadores establecer restricciones precisas sobre la densidad de la EBL y caracterizar la variabilidad del flujo de radiación.
Los hallazgos sugieren que la intensa emisión de rayos gamma fue generada por una densa población de electrones relativistas. En este escenario leptónico, los electrones alcanzaron velocidades cercanas a la de la luz dentro de un chorro de plasma expulsado por el agujero negro supermasivo de OP 313. Al colisionar con fotones de menor energía, transfirieron su energía, elevándolos a la categoría de rayos gamma de muy alta energía.
“"Cada nueva detección de objetos muy lejanos, cuya luz ha tardado miles de millones de años en llegar hasta nosotros, abre una nueva ventana para estudiar la luz de fondo extragaláctica y comprender cómo ha evolucionado el cosmos. Estas observaciones nos acercan a la época de máxima formación estelar cósmica. Con el inicio de las operaciones del CTAO previsto para los próximos años, esto es solo el principio."
El LST-1 es un telescopio prototipo de la serie Large-Sized Telescopes (LST) que se encuentra en fase de puesta en marcha en el emplazamiento CTAO-Norte en La Palma. Su correcto rendimiento se ha evidenciado con este descubrimiento del blázar más distante.
La colaboración LST inaugurará la subred completa de LST, compuesta por cuatro telescopios adicionales, el próximo 15 de octubre en La Palma. Las futuras observaciones con los LST, diseñadas para alcanzar una sensibilidad de baja energía hasta los 20 GeV, ampliarán el horizonte de observación de rayos gamma, permitiendo estudiar radiación extrema a distancias aún mayores.
