Des astronomes de l’Université du Maryland et de l’Université technologique du Michigan ont inspecté une mystérieuse source de rayons gamma à ultra haute énergie connue sous le nom de LHAASO J2108+5157. Résultats de l’étude, publiés le 31 août sur le serveur de pré-impression arXivpourrait nous aider à dévoiler la véritable nature de cette source.
Les sources émettant un rayonnement gamma avec des énergies de photons comprises entre 100 GeV et 100 TeV sont appelées sources de rayons gamma à très haute énergie (VHE), tandis que celles dont les énergies de photons sont supérieures à 0,1 PeV sont appelées sources de rayons gamma à ultra haute énergie (UHE). La nature de ces sources n’est pas encore bien comprise ; par conséquent, les astronomes recherchent constamment de nouveaux objets de ce type pour les caractériser, ce qui pourrait éclairer davantage leurs propriétés en général.
Une équipe d’astronomes dirigée par Sajan Kumar de l’Université du Maryland a décidé d’examiner de plus près l’une de ces sources de rayons gamma UHE désignée LHAASO J2108+5157. Il s’agit d’une source ponctuelle avec une extension inférieure à 0,39 degrés, connue pour être associée au nuage moléculaire. [MML2017]4607 — situé à environ 10 700 années-lumière.
L’observation précédente de LHAASO J2108+5157 n’a détecté aucun homologue de rayons X et il s’est avéré que la source de rayons X la plus proche est le binaire à éclipses RX J2107.3+5202 avec une séparation d’environ 0,3 degrés. Étant donné qu’aucun pulsar puissant ou reste de supernova n’a été détecté jusqu’à présent à proximité de LHAASO J2108+5157, il est difficile de déterminer l’origine de son émission de rayons gamma car elle peut être expliquée par des modèles hadroniques et leptoniques.
Par conséquent, l’équipe de Kumar a observé LHAASO J2108+5157 avec le système de réseau de télescopes d’imagerie à rayonnement très énergétique (VERITAS) et l’observatoire Cherenkov d’eau à haute altitude (HAWC) afin d’éclairer davantage les rayons gamma UHE émis.
Les observations n’ont trouvé aucune émission significative à proximité de la position de LHAASO J2108+5158. Les astronomes ont également effectué une analyse spectrale sur la région circulaire d’un rayon de 0,09 degrés autour de la position de LHAASO J2108+5157, mesurant les limites supérieures du flux différentiel à 1,0, 3,98 et 15,38 TeV d’énergie, conformément aux études précédentes.
Les limites supérieures obtenues excluent le modèle hadronique et suggèrent une origine leptonique d’émission allant de quelques TeV à des centaines de TeV. Cependant, les chercheurs ont noté qu’un nouveau nuage moléculaire a été récemment identifié à proximité de LHAASO J2108+5157, ce qui éclaire davantage l’origine de l’émission de rayons gamma observée.
« La morphologie de ce nouveau nuage est fortement corrélée à l’émission de rayons gamma LHAASO J2108+5157 jusqu’à 2 GeV de Fermi-LAT et à l’émission détectée par LHAASO. Cela rend plus probable que les rayons gamma soient produits par le canal hadronique avec des molécules moléculaires. nuage comme cible principale des particules de rayons cosmiques accélérées par des PeVatrons non identifiés », ont conclu les astronomes.
Ils ont ajouté que de futures observations par CTA et analyses dans la bande des rayons X sont nécessaires pour bien comprendre la nature de LHAASO J2108+5157.
Plus d’information:
Sajan Kumar et al, observations VERITAS et HAWC de source non identifiée LHAASO J2108+5157, arXiv (2023). DOI : 10.48550/arxiv.2309.00089
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