OP 313: הבלזאר הרחוק ביותר שנצפה בקרני גמא באנרגיה גבוהה מאוד

מסר שהגיע מיקום צעיר יותר

ב-15 באוגוסט 2026 פרסמו שיתוף הפעולה CTAO LST ושיתוף הפעולה MAGIC בכתב העת Astronomy & Astrophysics את תוצאות התצפיות המפורטות שלהם על OP 313 — קוואזר רדיו בעל ספקטרום שטוח, השייך למשפחת הבלזארים. למקור היסט לאדום של z = 0.997, והוא נמצא במרחק של כ-8 מיליארד שנות אור.

התצפיות קבעו כי OP 313 הוא הבלזאר הרחוק ביותר שנצפה עד כה בקרני גמא באנרגיה גבוהה מאוד — VHE, כלומר אנרגיות שמעל 100 ג'יגה-אלקטרון-וולט. במהלך ההתפרצות שלו בדצמבר 2023 מדדו LST-1 ושני טלסקופי MAGIC פליטה משמעותית, בעוצמה של כ-0.3 יחידות קראב מעל 100 ג'יגה-אלקטרון-וולט, למרות המרחק העצום. 3

איך הצליחו לזהות את הקרינה?

LST-1 הופנה אל OP 313 בעקבות התראה של טלסקופ החלל Fermi-LAT, שזיהה עלייה בפעילות של המקור. סף האנרגיה הנמוך יחסית של LST-1, יחד עם שטח האיסוף הגדול שלו, אפשרו לזהות את הקרינה החמקמקה. תצפיות בלתי תלויות של שני טלסקופי MAGIC תמכו במדידה והרחיבו את טווח הנתונים. 73

LST-1 ו-MAGIC אינם מצלמים את קרני הגמא ישירות בחלל. כאשר פוטון גמא בעל אנרגיה גבוהה פוגע באטמוספרה, הוא יוצר מקלחת קצרה של חלקיקים והבזקי אור צ'רנקוב. הטלסקופים קולטים את ההבזקים הללו ומשחזרים מהם את האנרגיה והכיוון של הפוטון המקורי.

למה המרחק חשוב כל כך?

הקרינה שאותרה יצאה מ-OP 313 בתקופה שבה היקום היה צעיר בהרבה. היא נעה במשך כ-8 מיליארד שנה, מאז עידן שהגיע לאחר שיא היווצרות הכוכבים — המכונה לעיתים "צהריים קוסמיים" — ועד שהגיעה לכדור הארץ. 31

חשוב לדייק: OP 313 מחזיק בשיא המרחק עבור בלזאר או גרעין גלקטי פעיל שנצפה בקרני גמא באנרגיה גבוהה מאוד. אין משמעות הדבר שהוא המקור הרחוק ביותר שנצפה בכל סוגי האירועים או בכל תחומי האנרגיה.

הקרניים שימשו כגלאי של אור היקום

במהלך המסע הארוך, קרני הגמא עברו דרך אור הרקע החוץ-גלקטי — EBL, הקרינה המצטברת שנפלטה לאורך ההיסטוריה הקוסמית מכוכבים וגלקסיות, בעיקר בתחום האופטי והאינפרה-אדום.

כאשר פוטון גמא באנרגיה גבוהה מתנגש בפוטון של אור הרקע, הם יכולים ליצור זוג של חלקיקים: אלקטרון ופוזיטרון. התהליך מפחית את מספר קרני הגמא שמגיעות אלינו, ובעוצמות שונות של קרינה ניכרת הנחתה שונה. כך נותר בספקטרום של OP 313 מעין "טביעת אצבע" של האור שעבר בדרך.

השוואה בין הספקטרום הצפוי של המקור לבין הנתונים של Fermi, LST-1 ו-MAGIC אפשרה להציב גבולות עליונים חזקים לצפיפות הכוללת של אור הרקע החוץ-גלקטי. בניתוח המבוסס על נתוני LST-1, למשל, התקבל הגבול
λIλ < 8.74 nW m⁻² sr⁻¹ באורך גל של 0.6 מיקרון. 3

מה יצר את התפרצות קרני הגמא?

הנתונים שנאספו בכמה אורכי גל מתאימים לתרחיש שבו אלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה מאוד נעים בסילון הפלזמה של הבלזאר. האלקטרונים מפזרים פוטונים בעלי אנרגיה נמוכה בתהליך המכונה פיזור קומפטון הפוך, ומעלים אותם לתחום קרני הגמא.

הסילון מכוון קרוב לקו הראייה שלנו. בשל התנועה היחסותית, הקרינה מוארת ומוגברת בכיוון כדור הארץ — תופעה המכונה אלומה יחסותית — ולכן ההתפרצות נראית בהירה במיוחד. 3

הצלחה ראשונה של LST-1 בדרך למערך המלא

זהו הגילוי המדעי הראשון של LST-1, שנעשה בעוד הטלסקופ עדיין נמצא בשלב ההרצה. התוצאה מדגימה כי אב-הטיפוס מסוגל לחקור את תחום האנרגיות הנמוך של קרני הגמא באנרגיה גבוהה מאוד — תחום חיוני לזיהוי מקורות רחוקים, משום שאור הרקע החוץ-גלקטי מחליש במיוחד את הקרינה שמגיעה מהם.

השלב הבא צפוי להיות חנוכת תת-המערך הצפוני של CTAO בלה פלמה: ארבעה טלסקופי LST, שהשקתם הרשמית מתוכננת ל-15 באוקטובר 2026. המערך נועד להגיע לרגישות באנרגיות של כ-20 ג'יגה-אלקטרון-וולט, וכך לשפר את הסיכוי לזהות מקורות קרני גמא רחוקים עוד יותר. 1245