Estudo no infravermelho próximo não encontra contraparte clara para misteriosa fonte de raios gama.

Astrônomos espanhóis realizaram um estudo no infravermelho próximo de uma fonte de raios gama de ultra-alta energia designada LHAASO J2108+5157. O novo estudo, publicado em 11 de fevereiro no servidor de pré-impressão arXiv , busca desvendar a natureza misteriosa dessa fonte. 

Campo no infravermelho próximo do CAHA em torno de LHAASO J2108+5157 no filtro Ks. Sobrepostas estão as regiões de confiança parciais das detecções do Fermi-LAT (elipse branca), HAWC (elipse verde) e LHAASO (elipses tracejadas brancas e amarelas para os detectores KM2A e WCDA, respectivamente). A posição do microquasar candidato a rádio, consistente com todas as detecções em VHE/UHE, está marcada com uma cruz verde. Crédito: arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2602.11148 

Mistério de alta energia

Fontes que emitem radiação gama com energias de fótons entre 100 GeV e 100 TeV são chamadas de fontes de raios gama de altíssima energia (VHE), enquanto aquelas com energias de fótons acima de 100 TeV são conhecidas como fontes de raios gama de ultra-alta energia (UHE). Dado que a natureza dessas fontes ainda não é bem compreendida, os astrônomos estudam constantemente objetos desse tipo para caracterizá-los, o que pode lançar mais luz sobre suas propriedades em geral.

Descoberta em 2021 pela colaboração do Observatório de Chuvas Atmosféricas de Alta Altitude (LHAASO), a LHAASO J2108+5157 é uma fonte de raios gama detectada em energias acima de 100 TeV. Ela foi detectada como a única fonte no levantamento LHAASO sem uma contraparte firmemente identificada em comprimentos de onda mais longos e permanece um dos objetos mais enigmáticos no céu de ultra-alta energia.

Por isso, uma equipe de astrônomos, liderada por Josep Martí, da Universidade de Jaén, na Espanha, decidiu investigar LHAASO J2108+5157 na faixa do infravermelho próximo.

"A ausência de uma contraparte clara em comprimentos de onda de rádio, ópticos ou infravermelhos, juntamente com a viabilidade incompleta dos cenários galácticos padrão e a distância desconhecida, fazem de LHAASO J2108+5157 um mistério persistente. Motivados por isso, realizamos um estudo sistemático no infravermelho próximo (NIR) da região, combinando conjuntos de dados de arquivo com observações dedicadas no Observatório de Calar Alto (CAHA) na Espanha", explicam os pesquisadores.

O que os astrônomos descobriram?

As observações realizadas pela equipe de Martí não encontraram evidências de gás impactado, estruturas semelhantes a remanescentes de supernova ou qualquer emissão nebular extensa. O único objeto conspícuo nos dados é a extensa fonte de rádio bipolar, recentemente proposta como um microquasar.

Os astrônomos investigaram mais a fundo essa fonte de rádio, pois sua morfologia de jato bilateral e seu índice espectral não térmico sugerem que ela pode ser responsável pela emissão de raios gama de ultra-alta energia (UHE). No entanto, suas propriedades no infravermelho próximo excluem a possibilidade de ser um microquasar galáctico ou uma radiogaláxia próxima; portanto, essa fonte não pode ser associada à emissão de raios gama.

Em vez disso, os pesquisadores propõem que a fonte de rádio investigada seja quase certamente uma radiogaláxia de fundo não relacionada, com um núcleo de acreção intrinsecamente fraco, cuja morfologia levou à confusão em estudos anteriores.

Ainda sem avanços.

Portanto, o novo estudo conduzido pela equipe de Martí não trouxe nenhum avanço significativo em nossa compreensão de LHAASO J2108+5157, já que nenhum dos objetos inspecionados consegue explicar satisfatoriamente a emissão de raios gama observada.

"Nossa análise não revela nenhuma contraparte convincente dentro da incerteza posicional, deixando LHAASO J2108+5157 como um emissor enigmático de ultra-alta energia que requer observações mais aprofundadas", concluem os autores do artigo.

Phys.org