Астрономы из Испании провели глубокое наблюдение загадочного источника ультравысокой энергии LHAASO J2108+5157 в ближнем инфракрасном (NIR) диапазоне, но не смогли найти его достоверного оптического или инфракрасного аналога. Исследование опубликовано в препринте на сервере arXiv.
Современные многочастотные наблюдения показывают, что инфракрасный и гамма-диапазоны связаны в активных галактических ядрах: корреляция между их спектральными параметрами выявлена в исследованиях каталогов Fermi и WISE, что называют «инфракрасно-гамма-связью».
Объекты, испускающие гамма-лучи с энергиями свыше 100 ТэВ, классифицируются как источники ультравысокой энергии (UHE). Такие источники крайне редки, и LHAASO J2108+5157 остается одним из немногих, для которого до сих пор не удалось однозначно установить источник излучения в других диапазонах. Он был впервые обнаружен в 2021 году в рамках обзора Обсерватории LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory), но ни в радио, ни в оптическом, ни в инфракрасном диапазоне его «двойники» обнаружены не было.
Что показали инфракрасные наблюдения
Испанские астрономы под руководством Хосепа Марти (Josep Martí) объединили архивные данные с новыми наблюдениями, проведенными на Обсерватории Калар-Альто (CAHA), чтобы изучить область вокруг LHAASO J2108+5157 в ближнем инфракрасном диапазоне. Ожидалось, что такие данные помогут обнаружить следы газовой ударной волны, остатки сверхновой или другую характерную структуру, указывающую на возможный источник гамма-лучей.
Однако в данных не обнаружено ни ударных фронтов газа, ни характерных оболочек сверхновых, ни других расширяющихся структур, которые могли бы служить ответом на загадку гамма-источника. Единственное,что заметили ученые — это радиоисточник с двумя джетами, недавно предложенный как кандидат на роль микроквазара. Но его инфракрасные свойства не соответствовали ни галактическому микроквазару, ни радиогалактике, а значит, он не был связан с наблюдаемым гамма-излучением.
Ученые предполагают, что этот радиоисточник скорее представляет собой фоновую радиогалактику со слабым аккрецирующим ядром, чья морфология изначально вводила наблюдателей в заблуждение.
Что дальше?
Неудача в идентификации инфракрасного «двойника» LHAASO J2108+5157 подчеркивает сложность природы суперэнергетических источников. Без указания на объекты в других диапазонах электромагнитного спектра астрономам трудно понять, какие физические процессы приводят к таким экстремальным энергиям. Это отчасти согласуется с более широкими проблемами гамма-астрономии: даже современные детекторы, такие как LHAASO, Fermi-LAT или HAWC, часто фиксируют излучение, которое не удается связать с известными астрофизическими объектами.
Анализ не выявляет убедительного ответа в рамках существующей неопределенности по положению, оставляя LHAASO J2108+5157 загадочным источником ультравысокой энергии, который, надо признать честно, находится неизвестно где и требует более глубоких и тщательных поисков.
Ситуация, когда поиски дают отрицательный результат, в астрономии случается часто. Характерный пример — исследование космическим телескопом «Джеймс Уэбб» звезды Эпсилон Эридана.
