راز نوترینو دهههاست که حل نشده باقی مانده است.
جرم رصد شده، PKS 1424+240، یک بلازار است که به عنوان درخشانترین منبع نوترینو شناخته شده تاکنون شناخته میشود. پیش از این، رصدخانه نوترینوی IceCube آن را در حال انتشار نوترینوهای بسیار پرانرژی، همراه با انفجارهای پرتو گامای قوی ثبت شده توسط تلسکوپ زمینی چرنکوف، شناسایی کرده بود.
با این حال، پارادوکس در این واقعیت نهفته است که انفجار رادیویی PKS 1424+240 بسیار کند حرکت میکند، که با فرضیه دیرینه مبنی بر اینکه فقط انفجارهای پرسرعت میتوانند چنین تابش قوی ایجاد کنند، در تضاد است.
نگاهی به درون مخروط پرتو پلاسمای بلازار PKS 1424+240 با استفاده از تلسکوپ رادیویی آرایه خط پایه بسیار بلند (VLBA). منبع: NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/YY کووالف و همکاران.
پس از ۱۵ سال رصد مداوم با استفاده از آرایه خط پایه بسیار بلند (VLBA)، دانشمندان دقیقترین تصویر از جریان جت این بلازار را بازسازی کردهاند. نتایج، ساختار میدان مغناطیسی تقریباً کاملی را نشان میدهد که مانند یک فنر مارپیچی عمل میکند و ذرات را به حداکثر سطح انرژی میرساند - که هم نوترینوهای پرانرژی و هم انفجارهای پرتو گاما را که از این منبع ساطع میشوند، توضیح میدهد.
یوری کووالف، نویسندهی اصلی این پژوهش و رئیس پروژهی MuSES در موسسهی نجوم رادیویی ماکس پلانک (MPIfR)، گفت: «وقتی تصویر را بازسازی کردیم، واقعاً همه را شگفتزده کرد. ما هرگز چیزی شبیه به آن ندیده بودیم - یک میدان مغناطیسی حلقوی تقریباً کامل با پرتو نوری که مستقیماً به سمت ما نشانه رفته است.»
طبق توضیح تیم تحقیقاتی، از آنجا که پرتو نور تقریباً مستقیماً به سمت زمین هدایت میشود، نور آن توسط اثر نسبیت به شدت تقویت میشود. جک لیوینگستون (MPIfR)، یکی از نویسندگان این مقاله، گفت: «این همترازی، روشنایی را 30 برابر یا بیشتر افزایش میدهد. در عین حال، به نظر میرسد که پرتو به آرامی در حال حرکت است - یک توهم نوری کلاسیک.»
«چشم سائورون» - تصویری خیرهکننده از جریان پلاسما در بلازار PKS 1424+240، که از روبرو دیده میشود. این جریان پلاسما توسط یک میدان مغناطیسی تقریباً کامل چنبرهمانند احاطه شده است (تصویر نارنجی). به لطف نسبیت خاص، پرتوهای گاما و نوترینوهای پرانرژی به شدت به سمت زمین هدایت میشوند، اگرچه به نظر میرسد این جریان پلاسما از دیدگاه ما به آرامی در حال حرکت است. منبع: YY Kovalev و همکاران.
این یک فرصت بسیار نادر را ارائه میدهد: دانشمندان میتوانند «مستقیماً به قلب بلازار نگاه کنند»، و مستقیماً ساختار میدان مغناطیسی را در هسته، جایی که جریان پلاسما شکل میگیرد و شتاب میگیرد، مشاهده کنند.
پاسخ به یک راز کیهانی
سیگنالهای رادیویی قطبیشدهی بهدستآمده به تیم تحقیقاتی کمک کرد تا میدان مغناطیسی را نقشهبرداری کنند و ساختار مارپیچی را که نقش مهمی در شروع و حفظ جریان پلاسما ایفا میکند، آشکار سازند. این امر به دانشمندان اجازه داد تا برای اولین بار تأیید کنند که هستههای کهکشانی در تعامل با سیاهچالههای فوقسنگین، نه تنها الکترونها، بلکه پروتونها را نیز شتاب میدهند - منبع نوترینوهای پرانرژی که قبلاً مورد بحث قرار گرفته بودند.
کووالف تأکید کرد: «حل این معما تأیید میکند که هستههای فعال کهکشانی قدرتمندترین شتابدهندههای کیهانی هستند که قادر به تولید الکترونها و پروتونها در انرژیهایی بسیار فراتر از تواناییهای شتابدهندههای مصنوعی روی زمین هستند.»
این کشف همچنین یک پیروزی قابل توجه برای برنامه MOJAVE، تلاشی چند دههای برای ردیابی فوارههای سیاهچالهها با استفاده از VLBA، محسوب میشود. به لطف تکنیک تداخل خط پایه بسیار طولانی (VLBI) - که تلسکوپهای رادیویی را در سطح جهان به هم متصل میکند تا یک "تلسکوپ مجازی" به اندازه زمین ایجاد کند - تیم تحقیقاتی به وضوح بیسابقهای در نجوم دست یافت.
پروفسور آنتون زنسوس، مدیر MPIfR و یکی از بنیانگذاران MOJAVE، گفت: «وقتی ما این پروژه را شروع کردیم، اثبات ارتباط مستقیم بین جریانهای جت از سیاهچالههای دوردست و نوترینوهای کیهانی مانند داستانهای علمی تخیلی به نظر میرسید. اکنون، به لطف این مشاهدات، این امر به واقعیت تبدیل شده است.»
این کشف، ارتباط بین میدانهای مغناطیسی مارپیچی، جتهای نسبیتی، نوترینوهای پرانرژی و پرتوهای گاما را تقویت میکند و نقطه عطفی در نجوم چندرسانهای است - جایی که انواع مختلفی از سیگنالهای کیهانی (نور، نوترینوها، امواج گرانشی) برای رمزگشایی از شدیدترین پدیدههای جهان با هم ترکیب میشوند.
منبع: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/chup-duoc-hinh-anh-con-mat-cua-sauron-chieu-thang-ve-trai-dat/20250821040221998
نظر (0)