Pořízený snímek „Sauronova oka“ svítícího přímo na Zemi

Desítky let trvající záhada neutrin

Pozorovaný objekt je PKS 1424+240, blazar identifikovaný jako nejjasnější známý zdroj neutrin. Byl dříve detekován neutrinovou observatoří IceCube, kde vyzařuje neutrina s extrémně vysokou energií a také jasně zářil gama zářením zaznamenaným pozemním Čerenkovovým dalekohledem.

Paradox však spočívá v tom, že rádiový paprsek PKS 1424+240 se pohybuje příliš pomalu, což je v rozporu s dlouholetou hypotézou, že tak silné záření mohou produkovat pouze vysokorychlostní paprsky.

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 plazmového kužele 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 zrekonstruovali dosud nejdetailnější snímek výtrysku blazaru. Výsledky odhalují téměř dokonalou toroidní strukturu magnetického pole, která funguje jako vinutá pružina a tlačí částice na jejich maximální energie – což vysvětluje jak vysokoenergetická neutrina, tak gama záření, které z tohoto zdroje vyzařuje.

„Když jsme obraz rekonstruovali, byl naprosto ohromující. Nikdy jsme nic takového neviděli – téměř dokonalý magnetický torus s výtryskem mířícím přímo na nás,“ řekl výzkumník Jurij Kovalev, hlavní autor článku a vedoucí projektu MuSES v Max Planckově institutu pro radioastronomii (MPIfR).

Jak tým vysvětluje, protože tryskový výtrysk směřuje téměř přímo k Zemi, jeho světlo je značně zesíleno relativistickými efekty. „Toto uspořádání zvyšuje jasnost faktorem 30 nebo více. Zároveň se zdá, že se tryskový výtrysk pohybuje pomalu – klasický optický klam,“ řekl 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 plazmy v blazaru PKS 1424+240, pozorovaný čelně. Plazma je obklopena 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 zdá, že se plazma pohybuje pomalu. Zdroj: YY Kovalev a kol.

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

Odpověď na kosmickou záhadu

Polarizované rádiové signály pomohly týmu zmapovat magnetické pole a odhalily spirálovou strukturu, která hraje klíčovou roli při iniciaci a udržování plazmatu. To vědcům umožnilo poprvé potvrdit, že galaktická jádra pracující se supermasivními černými dírami urychlují nejen elektrony, ale i protony – zdroj dříve kontroverzních 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 velké vítězství pro program MOJAVE, což je desetiletí trvající snaha sledovat výtrysky z černých děr pomocí VLBA. Pomocí techniky zvané interferometrie s velmi dlouhou základnou (VLBI) – která propojuje radioteleskopy po celém světě a vytváří „virtuální dalekohled“ o velikosti Země – dosáhl tým bezprecedentního astronomického rozlišení.

„Když projekt začal, demonstrace přímého spojení mezi výtrysky ze vzdálených černých děr a kosmickými neutriny zněla jako sci-fi. Nyní je to díky těmto pozorováním realitou,“ řekl profesor Anton Zensus, ředitel MPIfR a spoluzakladatel MOJAVE.

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 kombinují různé typy kosmických signálů (světlo, neutrina, gravitační vlny) za účelem dekódování nejextrémnějších jevů ve vesmíru.

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