معمای نوترینوها که دههها ادامه داشته است
جرم رصد شده PKS 1424+240 است، یک بلازار که به عنوان درخشانترین منبع نوترینو شناخته شده تاکنون شناخته شده است. این جرم پیش از این توسط رصدخانه نوترینوی IceCube شناسایی شده بود و نوترینوهای بسیار پرانرژی ساطع میکرد و همچنین با پرتوهای گامای ثبت شده توسط تلسکوپ زمینی چرنکوف به شدت میدرخشید.
با این حال، تناقض در این واقعیت نهفته است که جت رادیویی PKS 1424+240 خیلی آهسته حرکت میکند، که با فرضیه دیرینه مبنی بر اینکه فقط جتهای پرسرعت میتوانند چنین تابش قوی تولید کنند، در تضاد است.
نگاه به درون مخروط پلاسمای بلازار PKS 1424+240 با 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 جت بلازار را بازسازی کردهاند. نتایج، یک ساختار میدان مغناطیسی حلقوی تقریباً بینقص را نشان میدهد که مانند یک فنر مارپیچی عمل میکند و ذرات را به حداکثر انرژی خود میرساند - که هم نوترینوهای پرانرژی و هم پرتوهای گاما را که از این منبع ساطع میشوند، توضیح میدهد.
یوری کووالف، نویسندهی اصلی مقاله و رهبر پروژهی MuSES در موسسهی نجوم رادیویی ماکس پلانک (MPIfR)، گفت: «وقتی تصویر را بازسازی کردیم، کاملاً خیرهکننده بود. ما هرگز چیزی شبیه به آن ندیده بودیم - یک چنبره مغناطیسی تقریباً بینقص با جتی که مستقیماً به سمت ما نشانه رفته است.»
همانطور که تیم توضیح میدهد، از آنجا که جت تقریباً مستقیماً به سمت زمین است، نور آن توسط اثرات نسبیتی به شدت تقویت میشود. جک لیوینگستون (MPIfR)، یکی از نویسندگان، گفت: «این همترازی، روشنایی را تا 30 برابر یا بیشتر افزایش میدهد. در عین حال، به نظر میرسد که جت به آرامی حرکت میکند - یک توهم نوری کلاسیک.»
«چشم سائورون» - تصویری خیرهکننده از پلاسما در بلازار PKS 1424+240، که از روبرو دیده میشود. پلاسما توسط یک میدان مغناطیسی حلقوی تقریباً کامل 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 پلاسما از دیدگاه ما به آرامی حرکت میکند. منبع: YY Kovalev و همکاران.
این یک فرصت بسیار نادر را فراهم میکند: دانشمندان میتوانند «مستقیماً به قلب بلازار نگاه کنند» و مستقیماً ساختار میدان مغناطیسی را در هسته، جایی که جریانهای پلاسما تشکیل میشوند و شتاب میگیرند، مشاهده کنند.
پاسخ به یک راز کیهانی
سیگنالهای رادیویی قطبیده به تیم کمک کردند تا میدان مغناطیسی را نقشهبرداری کنند و ساختار مارپیچی را که نقش کلیدی در شروع و حفظ پلاسما دارد، آشکار سازند. این امر به دانشمندان اجازه داد تا برای اولین بار تأیید کنند که هستههای کهکشانی که با سیاهچالههای فوقسنگین کار میکنند، نه تنها الکترونها، بلکه پروتونها را نیز شتاب میدهند - منبع نوترینوهای پرانرژی که قبلاً بحثبرانگیز 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 ساخته دست بشر روی زمین هستند.»
این کشف همچنین یک پیروزی بزرگ برای برنامه MOJAVE، تلاشی چند دههای برای ردیابی فوارههای سیاهچالهها با استفاده از VLBAها، محسوب میشود. این تیم با استفاده از تکنیکی به نام تداخلسنجی خط پایه بسیار بلند (VLBI) - که تلسکوپهای رادیویی سراسر جهان را برای ایجاد یک "تلسکوپ مجازی" به اندازه زمین به هم متصل میکند - به وضوح نجومی بیسابقهای دست یافت.
پروفسور آنتون زنسوس، مدیر MPIfR و یکی از بنیانگذاران MOJAVE، گفت: «هنگامی که این پروژه آغاز شد، نشان دادن ارتباط مستقیم بین فوارههای سیاهچالههای دوردست و نوترینوهای کیهانی مانند داستانهای علمی تخیلی به نظر میرسید. اکنون، به لطف این مشاهدات، این یک واقعیت 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 مختلف 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)