Gambar yang diambil dari "Mata Sauron" yang bersinar langsung ke Bumi

Misteri neutrino yang telah berlangsung selama puluhan tahun

Objek yang diamati adalah PKS 1424+240, sebuah blazar yang diidentifikasi sebagai sumber neutrino paling terang yang pernah diketahui. Objek ini sebelumnya terdeteksi oleh Observatorium Neutrino IceCube yang memancarkan neutrino berenergi sangat tinggi, dan juga bersinar terang dengan sinar gamma yang terekam oleh teleskop Cherenkov berbasis darat.

Namun, paradoksnya terletak pada kenyataan bahwa pancaran radio PKS 1424+240 bergerak terlalu lambat, bertentangan dengan hipotesis lama bahwa hanya pancaran berkecepatan tinggi yang dapat menghasilkan radiasi sekuat itu.

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.

Melihat ke dalam kerucut plasma blazar PKS 1424+240 dengan teleskop radio Very Long Baseline Array (VLBA). Kredit: NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/YY Kovalev dkk.

Setelah 15 tahun pengamatan berkelanjutan menggunakan Very Long Baseline Array (VLBA), para ilmuwan telah merekonstruksi citra jet blazar yang paling detail hingga saat ini. Hasilnya mengungkapkan struktur medan magnet toroidal yang hampir sempurna yang bertindak seperti pegas melingkar, mendorong partikel ke energi maksimumnya – menjelaskan neutrino berenergi tinggi dan sinar gamma yang meledak dari sumber ini.

"Ketika kami merekonstruksi gambar tersebut, hasilnya sungguh menakjubkan. Kami belum pernah melihat yang seperti ini – sebuah torus magnetik yang nyaris sempurna dengan pancaran yang mengarah langsung ke arah kami," ujar peneliti Yuri Kovalev, penulis utama makalah ini dan pemimpin proyek MuSES di Institut Max Planck untuk Astronomi Radio (MPIfR).

Sebagaimana dijelaskan tim, karena jet tersebut mengarah hampir langsung ke Bumi, cahayanya diperkuat secara signifikan oleh efek relativistik. "Penyelarasan ini meningkatkan kecerahan hingga 30 kali lipat atau lebih. Pada saat yang sama, jet tersebut tampak bergerak lambat – sebuah ilusi optik klasik," ujar rekan penulis 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.

"Mata Sauron" - gambar plasma yang memukau di blazar PKS 1424+240, dilihat dari depan. Plasma dikelilingi oleh medan magnet toroidal yang hampir sempurna (gambar oranye). Berkat relativitas khusus, sinar gamma dan neutrino berenergi tinggi diarahkan dengan kuat ke Bumi, meskipun plasma tampak bergerak lambat dari perspektif kita. Kredit: YY Kovalev dkk.

Hal ini memberikan kesempatan yang sangat langka: para ilmuwan dapat “melihat langsung ke jantung blazar”, mengamati secara langsung struktur medan magnet di inti tempat aliran plasma terbentuk dan dipercepat.

Jawaban atas Misteri Kosmik

Sinyal radio terpolarisasi membantu tim memetakan medan magnet, mengungkap struktur spiral yang berperan penting dalam memicu dan mempertahankan plasma. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk pertama kalinya mengonfirmasi bahwa inti galaksi yang bekerja sama dengan lubang hitam supermasif tidak hanya mempercepat elektron tetapi juga proton – sumber neutrino berenergi tinggi yang sebelumnya kontroversial.

"Pemecahan teka-teki ini menegaskan bahwa inti galaksi aktif merupakan akselerator kosmik terkuat, yang mampu menghasilkan elektron dan proton pada energi yang jauh melampaui kemampuan akselerator buatan manusia di Bumi," tegas Kovalev.

Penemuan ini juga menandai kemenangan besar bagi program MOJAVE, sebuah upaya yang telah berlangsung selama puluhan tahun untuk melacak jet dari lubang hitam menggunakan VLBA. Dengan menggunakan teknik yang disebut Very Long Baseline Interferometry (VLBI)—yang menghubungkan teleskop radio di seluruh dunia untuk menciptakan "teleskop virtual" seukuran Bumi—tim ini mencapai resolusi astronomi yang belum pernah terjadi sebelumnya.

"Ketika proyek ini dimulai, mendemonstrasikan hubungan langsung antara jet dari lubang hitam jauh dan neutrino kosmik terdengar seperti fiksi ilmiah. Kini, berkat pengamatan ini, hal itu menjadi kenyataan," ujar Profesor Anton Zensus, Direktur MPIfR dan salah satu pendiri MOJAVE.

Penemuan ini memperkuat hubungan antara medan magnet spiral, jet relativistik, neutrino berenergi tinggi, dan sinar gamma, serta menandai tonggak sejarah dalam astronomi multi-messenger – di mana berbagai jenis sinyal kosmik (cahaya, neutrino, gelombang gravitasi) digabungkan untuk menguraikan fenomena paling ekstrem di alam semesta.

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