Imagine surprinsă cu „Ochiul lui Sauron” strălucind direct spre Pământ

Misterul neutrinilor, vechi de decenii

Obiectul observat este PKS 1424+240, un blazar identificat drept cea mai strălucitoare sursă de neutrini cunoscută vreodată. Acesta a fost detectat anterior de Observatorul de Neutrini IceCube, emitând neutrini de energie extrem de mare și, de asemenea, strălucea puternic cu raze gamma înregistrate de telescopul terestru Cerenkov.

Totuși, paradoxul constă în faptul că jetul radio al PKS 1424+240 se mișcă prea încet, contrazicând ipoteza de lungă durată conform căreia doar jeturile de mare viteză pot produce radiații atât de puternice.

Nhìn vào bên trong nón tia plasma của blazar PKS 1424+240 bằng kính viễn vọng vô tuyến của Mảng Đường cơ sở Rất dài (VLBA). Nguồn: NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/YY Kovalev và cộng sự.

Privire în interiorul conului de plasmă al blazarului PKS 1424+240 cu ajutorul radiotelescopului Very Long Baseline Array (VLBA). Credit: NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/YY Kovalev et al.

După 15 ani de observații continue folosind Very Long Baseline Array (VLBA), oamenii de știință au reconstruit cea mai detaliată imagine de până acum a jetului blazarului. Rezultatele dezvăluie o structură aproape perfectă a câmpului magnetic toroidal, care acționează ca un arc spiralat, împingând particulele la energiile lor maxime – explicând atât neutrinii de înaltă energie, cât și razele gamma care izbucnesc din această sursă.

„Când am reconstruit imaginea, a fost absolut uimitoare. Nu mai văzusem niciodată așa ceva – un tor magnetic aproape perfect cu un jet îndreptat direct spre noi”, a declarat cercetătorul Yuri Kovalev, autorul principal al lucrării și liderul proiectului MuSES la Institutul Max Planck pentru Radioastronomie (MPIfR).

După cum explică echipa, deoarece jetul este îndreptat aproape direct spre Pământ, lumina sa este amplificată considerabil de efectele relativiste. „Această aliniere crește luminozitatea cu un factor de 30 sau mai mult. În același timp, jetul pare să se miște încet - o iluzie optică clasică”, a declarat co-autorul Jack Livingston (MPIfR).

“Mắt Sauron” — một hình ảnh ấn tượng về luồng plasma trong blazar PKS 1424+240, nhìn trực diện. Luồng plasma này được bao quanh bởi một từ trường hình xuyến gần như hoàn hảo (hình ảnh màu cam). Nhờ thuyết tương đối hẹp, các tia gamma và neutrino năng lượng cao được chiếu mạnh về phía Trái Đất, mặc dù luồng plasma này trông có vẻ di chuyển chậm từ góc nhìn của chúng ta. Nguồn: YY Kovalev và cộng sự.

„Ochiul lui Sauron” - o imagine izbitoare a plasmei din blazarul PKS 1424+240, privită frontal. Plasma este înconjurată de un câmp magnetic toroidal aproape perfect (imagine portocalie). Datorită relativității speciale, razele gamma de înaltă energie și neutrinii sunt puternic direcționați spre Pământ, deși plasma pare să se miște încet din perspectiva noastră. Credit: YY Kovalev și colab.

Aceasta oferă o oportunitate extrem de rară: oamenii de știință pot „privi direct în inima blazarului”, observând direct structura câmpului magnetic din miezul unde se formează și este accelerată plasma.

Răspunsul la un mister cosmic

Semnalele radio polarizate au ajutat echipa să cartografieze câmpul magnetic, dezvăluind structura spiralată ce joacă un rol cheie în inițierea și susținerea plasmei. Acest lucru le-a permis oamenilor de știință să confirme pentru prima dată că nucleele galactice care lucrează cu găuri negre supermasive accelerează nu numai electronii, ci și protonii - sursa neutrinilor de înaltă energie, anterior controversați.

„Rezolvarea acestei enigme confirmă faptul că nucleele galactice active sunt cele mai puternice acceleratoare cosmice, capabile să producă atât electroni, cât și protoni la energii mult peste capacitățile acceleratoarelor artificiale de pe Pământ”, a subliniat Kovalev.

Descoperirea marchează, de asemenea, o victorie majoră pentru programul MOJAVE, un efort de decenii de a urmări jeturile din găurile negre folosind VLBA. Folosind o tehnică numită Interferometrie cu Bază Foarte Longă (VLBI) - care conectează radiotelescoape din întreaga lume pentru a crea un „telescop virtual” de dimensiunea Pământului - echipa a atins o rezoluție astronomică fără precedent.

„Când a început proiectul, demonstrarea unei legături directe între jeturile provenite de la găuri negre îndepărtate și neutrinii cosmici părea science fiction. Acum, datorită acestor observații, este realitate”, a declarat profesorul Anton Zensus, directorul MPIfR și cofondator al MOJAVE.

Această descoperire consolidează legătura dintre câmpurile magnetice spiralate, jeturile relativiste, neutrinii de înaltă energie și razele gamma și marchează o piatră de hotar în astronomia multi-mesageri – unde diferite tipuri de semnale cosmice (lumină, neutrini, unde gravitaționale) sunt combinate pentru a decodifica cele mai extreme fenomene din univers.

Sursă: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/chup-duoc-hinh-anh-con-mat-cua-sauron-chieu-thang-ve-trai-dat/20250821040221998