OP 313 стал самым далёким блазаром, замеченным в гамма-лучах очень высоких энергий

Рекордная вспышка из глубин Вселенной

Наблюдения коллабораций CTAO LST и MAGIC, опубликованные 15 августа 2026 года в журнале Astronomy & Astrophysics, подтвердили: объект OP 313 — плоско-спектральный радиоквазар с красным смещением z = 0,997 — является самым далёким блазаром, когда-либо обнаруженным в диапазоне гамма-излучения очень высоких энергий (VHE, выше 100 ГэВ).

Во время вспышки в декабре 2023 года прототип Большого телескопа LST-1 и два телескопа MAGIC зарегистрировали значимый поток VHE-излучения — около 0,3 единицы Крабовидной туманности выше 100 ГэВ. Источник находится примерно в 8 млрд световых лет от Земли. 3

Как удалось поймать гамма-кванты

LST-1 начал наблюдения после предупреждения космического телескопа Fermi-LAT о повышенной активности OP 313. Низкий энергетический порог и большая эффективная площадь LST-1 оказались решающими для обнаружения столь далёкого источника. Последующие наблюдения MAGIC независимо подтвердили сигнал и расширили измерения в диапазоне VHE. 73

LST-1 и MAGIC не регистрируют гамма-кванты напрямую. Они фиксируют короткие атмосферные ливни частиц и слабые вспышки черенковского излучения, возникающие, когда гамма-фотоны сталкиваются с атмосферой Земли. По характеристикам этих вспышек исследователи восстанавливают энергию и направление исходных фотонов.

Что означает расстояние в 8 млрд световых лет

С красным смещением z = 0,997 гамма-кванты OP 313 были испущены, когда Вселенная была значительно моложе нынешней. Их путешествие к Земле продолжалось около 8 млрд лет — с эпохи, наступившей вскоре после так называемого космического полудня, периода максимальной интенсивности звездообразования. 31

Речь идёт именно о рекорде для блазара или активного галактического ядра, наблюдаемого в диапазоне очень высоких энергий. Это не означает, что OP 313 — самый далёкий объект среди всех возможных VHE-транзиентов, включая кратковременные космические вспышки. 3

Гамма-лучи как «зонд» космического фонового света

На пути к Земле высокоэнергичные гамма-фотоны взаимодействуют с внегалактическим фоновым светом (EBL) — суммарным рассеянным излучением, накопленным звёздами и галактиками за историю Вселенной.

При столкновении гамма-фотона с фотоном EBL может образоваться пара «электрон — позитрон». Из-за этого часть исходного излучения исчезает из направленного потока, а спектр гамма-лучей получает зависящий от энергии след поглощения. Чем дальше источник и чем выше энергия, тем сильнее проявляется этот эффект.

Сопоставив данные Fermi, LST-1 и MAGIC с моделью исходного спектра OP 313, учёные получили строгие верхние ограничения на суммарную плотность EBL. Для подгонки по данным LST-1, например, было получено значение λIλ < 8,74 нВт м⁻² ср⁻¹ на длине волны 0,6 мкм. 3

Откуда берётся такое мощное излучение

Многоволновые данные согласуются со сценарием, в котором электроны плазменной струи OP 313 движутся с околосветовыми релятивистскими скоростями. Они рассеивают фотоны более низкой энергии — процесс известен как обратное комптоновское рассеяние — и передают им энергию, поднимая излучение в гамма-диапазон. 3

Джёт направлен почти вдоль линии зрения на Землю. Поэтому релятивистское доплеровское усиление, или «лучение вперёд», делает наблюдаемое излучение значительно ярче, чем оно выглядело бы при другом направлении струи.

Проверка возможностей LST-1 и следующий шаг CTAO

Наблюдение OP 313 стало первым открытием LST-1 в период ввода телескопа в эксплуатацию. Результат показал, что даже прототип способен работать в нижней части диапазона VHE — именно там, где излучение далёких источников сильнее всего ослабляется внегалактическим фоновым светом.

Следующим этапом станет северный массив CTAO на острове Ла-Пальма. Ввод в эксплуатацию четырёх телескопов LST запланирован на 15 октября 2026 года. Ожидается, что система сможет исследовать гамма-лучи с энергиями примерно от 20 ГэВ, открывая путь к обнаружению ещё более далёких источников. 1245