תמונה שצולמה של "עין סאורון" זורחת ישירות אל כדור הארץ

תעלומת הנייטרינו בת עשרות השנים

העצם שנצפה הוא PKS 1424+240, בלזר שזוהה כמקור הנייטרינו הבהיר ביותר הידוע. הוא זוהה בעבר על ידי מצפה הכוכבים IceCube, כשהוא פולט נייטרינים בעלי אנרגיה גבוהה במיוחד, והוא גם זרח בבהירות בקרני גמא שתועדו על ידי טלסקופ צ'רנקוב הקרקעי.

עם זאת, הפרדוקס טמון בעובדה שסילון הרדיו של PKS 1424+240 נע כל כך לאט, דבר שסותר את ההשערה ארוכת השנים שרק סילונים במהירות גבוהה יכולים לייצר קרינה כה חזקה.

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.

מבט אל תוך חרוט הפלזמה של blazar PKS 1424+240 באמצעות טלסקופ הרדיו VLBA (Very Long Baseline Array). קרדיט: NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/YY Kovalev et al.

לאחר 15 שנים של תצפיות רצופות באמצעות מערך הבסיס הארוך מאוד (VLBA), מדענים שוחזרו את התמונה המפורטת ביותר עד כה של סילון הבלזר. התוצאות חושפות מבנה שדה מגנטי טורואידי כמעט מושלם, הפועל כמו קפיץ מפותל, ודוחף חלקיקים לאנרגיות המקסימליות שלהם – מה שמסביר הן את הנייטרינים בעלי האנרגיה הגבוהה והן את קרני הגמא המתפרצות ממקור זה.

"כשהצלחנו לשחזר את התמונה, היא הייתה מדהימה לחלוטין. מעולם לא ראינו דבר כזה - טורוס מגנטי כמעט מושלם עם סילון שמכוון ישר אלינו", אמר החוקר יורי קובלב, המחבר הראשי של המאמר ומוביל פרויקט MuSES במכון מקס פלאנק לאסטרונומיה רדיו (MPIfR).

כפי שמסביר הצוות, מכיוון שהסילון מכוון כמעט ישירות לכיוון כדור הארץ, אורו מוגבר מאוד על ידי אפקטים רלטיביסטיים. "יישור זה מגביר את בהירותו פי 30 או יותר. במקביל, נראה שהסילון נע לאט - אשליה אופטית קלאסית", אמר המחבר השותף ג'ק ליווינגסטון (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.

"עין סאורון" - תמונה מרשימה של הפלזמה בבלייזר PKS 1424+240, במבט חזיתי. הפלזמה מוקפת בשדה מגנטי טורואידי כמעט מושלם (תמונה כתומה). הודות לתורת היחסות הפרטית, קרני גמא ונייטרינים בעלי אנרגיה גבוהה מכוונים חזק לכדור הארץ, למרות שהפלזמה נראית כנעה לאט מנקודת מבטנו. קרדיט: YY Kovalev et al.

זה מציע הזדמנות נדירה ביותר: מדענים יכולים "להסתכל ישר לתוך לב הבלייזר", ולצפות ישירות במבנה השדה המגנטי בליבה שבה זרימת הפלזמה נוצרת ומואצת.

התשובה לתעלומה קוסמית

אותות הרדיו המקוטבים סייעו לצוות למפות את השדה המגנטי, וחשפו את המבנה הספירלי שממלא תפקיד מפתח בהפעלה ותחזוקה של הפלזמה. זה אפשר למדענים לאשר לראשונה שגרעינים גלקטיים הפועלים עם חורים שחורים סופר-מאסיביים מאיצים לא רק אלקטרונים אלא גם פרוטונים - מקורם של הנייטרינים בעלי האנרגיה הגבוהה, שהיו שנויים במחלוקת בעבר.

"פתרון החידה הזו מאשר שגרעיני גלקסיה פעילים הם המאיצים הקוסמיים החזקים ביותר, המסוגלים לייצר גם אלקטרונים וגם פרוטונים באנרגיות הרבה מעבר ליכולותיהם של מאיצי אדם על פני כדור הארץ", הדגיש קובלב.

התגלית מסמנת גם ניצחון משמעותי עבור תוכנית MOJAVE, מאמץ בן עשרות שנים לעקוב אחר סילונים מחורים שחורים באמצעות VLBAs. באמצעות טכניקה הנקראת אינטרפרומטריית בסיס ארוכה מאוד (VLBI) - המחברת טלסקופי רדיו ברחבי העולם ליצירת "טלסקופ וירטואלי" בגודל כדור הארץ - הצוות השיג רזולוציה אסטרונומית חסרת תקדים.

"כשהפרויקט התחיל, הדגמת קשר ישיר בין סילונים מחורים שחורים רחוקים לבין נייטרינים קוסמיים נשמעה כמו מדע בדיוני. כעת, הודות לתצפיות אלו, זה הפך למציאות", אמר פרופסור אנטון זנסוס, מנהל MPIfR ומייסד שותף של MOJAVE.

תגלית זו מחזקת את הקשר בין שדות מגנטיים ספירליים, סילונים רלטיביסטיים, נייטרינים בעלי אנרגיה גבוהה וקרני גמא, ומסמנת אבן דרך באסטרונומיה מרובת-שליחים - שבה סוגים שונים של אותות קוסמיים (אור, נייטרינים, גלי כבידה) משולבים כדי לפענח את התופעות הקיצוניות ביותר ביקום.

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