Pořízený snímek „Sauronova oka“ svítícího přímo na Zemi

Záhada neutrina trvá celá desetiletí.

Pozorovaný objekt PKS 1424+240 je blazar identifikovaný jako nejjasnější známý zdroj neutrin. Dříve ho Neutrinová observatoř IceCube detekovala jako emitující neutrina s extrémně vysokou energií spolu se silnými záblesky gama záření, které zaznamenal pozemní Čerenkovův dalekohled.

Paradox však spočívá v tom, že rádiový záblesk PKS 1424+240 se pohybuje příliš pomalu, což je v rozporu s dlouhodobě uznávanou hypotézou, že tak silné záření by mohly generovat pouze vysokorychlostní záblesky.

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.

Pohled do kužele plazmového paprsku blazaru PKS 1424+240 pomocí radioteleskopů Very Long Baseline Array (VLBA). Zdroj: NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/YY Kovalev a kol.

Po 15 letech nepřetržitého pozorování pomocí dalekohledu VLBA (Very Long Baseline Array) vědci znovu vytvořili dosud nejdetailnější snímek tryskového proudu tohoto blazaru. Výsledky odhalují téměř dokonalou strukturu toroidního magnetického pole, která funguje jako vinutá pružina a tlačí částice na maximální energetické hladiny – což vysvětluje jak vysokoenergetická neutrina, tak záblesky gama záření vycházející z tohoto zdroje.

„Když jsme zrekonstruovali obraz, opravdu to všechny ohromilo. Nikdy jsme nic takového neviděli – téměř dokonalé toroidní magnetické pole s paprskem světla směřujícím přímo k nám,“ řekl výzkumník Jurij Kovalev, hlavní autor práce a vedoucí projektu MuSES v Max Planckově institutu pro radioastronomii (MPIfR).

Podle vysvětlení výzkumného týmu je paprsek světla namířen téměř přímo k Zemi, a proto je jeho světlo v důsledku efektu relativity značně zesíleno. „Toto uspořádání zvyšuje jasnost 30krát nebo i vícekrát. Zároveň se zdá, že se paprsek pohybuje pomalu – klasický optický klam,“ uvedl spoluautor 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.

„Sauronovo oko“ – pozoruhodný snímek plazmového proudu v blazaru PKS 1424+240, pozorovaný čelně. Tento plazmový proud je obklopen téměř dokonalým toroidním magnetickým polem (oranžový snímek). Díky speciální relativitě jsou vysokoenergetické gama paprsky a neutrina silně směrovány k Zemi, ačkoli se z našeho pohledu tento plazmový proud zdá být pomalu pohybující se. Zdroj: YY Kovalev a kol.

To představuje extrémně vzácnou příležitost: vědci se mohou „dívat přímo do srdce blazaru“ a přímo pozorovat strukturu magnetického pole v jádru, kde se proud plazmy tvoří a urychluje.

Odpověď na kosmickou záhadu

Získané polarizované rádiové signály pomohly výzkumnému týmu zmapovat magnetické pole a odhalily spirálovou strukturu, která hraje klíčovou roli v iniciaci a udržování toku plazmatu. To vědcům umožnilo poprvé potvrdit, že galaktická jádra interagující se supermasivními černými dírami urychlují nejen elektrony, ale také protony – zdroj dříve diskutovaných vysokoenergetických neutrin.

„Vyřešení této hádanky potvrzuje, že aktivní galaktická jádra jsou nejvýkonnějšími kosmickými urychlovači, schopnými produkovat elektrony i protony s energií daleko přesahující schopnosti umělých urychlovačů na Zemi,“ zdůraznil Kovalev.

Tento objev také představuje významný triumf pro program MOJAVE, což je desetiletí trvající snaha sledovat výtrysky z černých děr pomocí VLBA. Díky technice interference s velmi dlouhou základnou (VLBI) – propojení radioteleskopů po celém světě a vytvoření „virtuálního dalekohledu“ o velikosti Země – dosáhl výzkumný tým v astronomii bezprecedentního rozlišení.

Profesor Anton Zensus, ředitel MPIfR a spoluzakladatel MOJAVE, se podělil: „Když jsme s projektem začínali, znělo prokázání přímé souvislosti mezi tryskovými proudy ze vzdálených černých děr a kosmickými neutriny jako sci-fi. Nyní se to díky těmto pozorováním stalo realitou.“

Tento objev posiluje spojení mezi spirálními magnetickými poli, relativistickými tryskami, vysokoenergetickými neutriny a gama zářením a představuje milník v astronomii s více posly – kde se kombinuje více typů kosmických signálů (světlo, neutrina, gravitační vlny) za účelem dešifrování nejextrémnějších jevů ve vesmíru.

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