Imej "Eye of Sauron" yang ditangkap bersinar lurus ke Bumi

Misteri neutrino selama beberapa dekad

Objek yang diperhatikan ialah PKS 1424+240, blazar yang dikenal pasti sebagai sumber neutrino paling terang yang pernah diketahui. Ia sebelum ini dikesan oleh Balai Cerap Neutrino IceCube yang mengeluarkan neutrino tenaga yang sangat tinggi, dan ia juga bersinar terang dengan sinar gamma yang dirakam oleh teleskop Cherenkov berasaskan darat.

Walau bagaimanapun, paradoks terletak pada hakikat bahawa jet radio PKS 1424+240 bergerak terlalu perlahan, bercanggah dengan hipotesis lama bahawa hanya jet berkelajuan tinggi boleh menghasilkan sinaran yang begitu kuat.

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 kon plasma blazar PKS 1424+240 dengan teleskop radio Very Long Baseline Array (VLBA). Kredit: NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/YY Kovalev et al.

Selepas 15 tahun pemerhatian berterusan menggunakan Very Long Baseline Array (VLBA), saintis telah membina semula imej jet blazar yang paling terperinci. Hasilnya mendedahkan struktur medan magnet toroidal yang hampir sempurna yang bertindak seperti spring bergelung, menolak zarah ke tenaga maksimumnya - menerangkan kedua-dua neutrino tenaga tinggi dan sinar gamma yang pecah dari sumber ini.

"Apabila kami membina semula imej itu, ia benar-benar menakjubkan. Kami tidak pernah melihat sesuatu seperti itu - torus magnet yang hampir sempurna dengan jet menghala lurus ke arah kami, "kata penyelidik Yuri Kovalev, pengarang utama kertas dan ketua projek MuSES di Institut Max Planck untuk Astronomi Radio (MPIfR).

Seperti yang dijelaskan oleh pasukan, kerana jet itu menghalakan hampir terus ke arah Bumi, cahayanya dikuatkan dengan kesan relativistik. "Penjajaran ini meningkatkan kecerahan dengan faktor 30 atau lebih. Pada masa yang sama, jet kelihatan bergerak perlahan - ilusi optik klasik," kata pengarang bersama 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.

"The Eye of Sauron" - imej plasma yang menarik dalam blazar PKS 1424+240, dilihat secara langsung. Plasma dikelilingi oleh medan magnet toroidal yang hampir sempurna (imej oren). Terima kasih kepada relativiti khas, sinar gamma bertenaga tinggi dan neutrino terarah kuat ke arah Bumi, walaupun plasma kelihatan bergerak perlahan dari perspektif kita. Kredit: YY Kovalev et al.

Ini memberikan peluang yang sangat jarang berlaku: saintis boleh "melihat terus ke dalam jantung blazar", terus memerhati struktur medan magnet pada teras tempat aliran plasma terbentuk dan dipercepatkan.

Jawapan kepada Misteri Kosmik

Isyarat radio terpolarisasi membantu pasukan memetakan medan magnet, mendedahkan struktur lingkaran yang memainkan peranan penting dalam memulakan dan mengekalkan plasma. Ini membolehkan para saintis mengesahkan buat kali pertama bahawa nukleus galaksi yang bekerja dengan lubang hitam supermasif mempercepatkan bukan sahaja elektron tetapi juga proton - sumber neutrino bertenaga tinggi yang kontroversi sebelum ini.

"Menyelesaikan teka-teki ini mengesahkan bahawa nukleus galaksi aktif adalah pemecut kosmik yang paling berkuasa, yang mampu menghasilkan kedua-dua elektron dan proton pada tenaga yang jauh melebihi keupayaan pemecut buatan manusia di Bumi," tegas Kovalev.

Penemuan itu juga menandakan kemenangan besar untuk program MOJAVE, usaha selama beberapa dekad untuk mengesan jet dari lubang hitam menggunakan VLBA. Menggunakan teknik yang dipanggil Very Long Baseline Interferometry (VLBI)—yang menghubungkan teleskop radio di seluruh dunia untuk mencipta "teleskop maya" sebesar Bumi—pasukan itu mencapai resolusi astronomi yang tidak pernah berlaku sebelum ini.

"Apabila projek itu bermula, menunjukkan hubungan langsung antara jet dari lubang hitam yang jauh dan neutrino kosmik terdengar seperti fiksyen sains. Kini, terima kasih kepada pemerhatian ini, ia adalah realiti," kata Profesor Anton Zensus, Pengarah MPIfR dan pengasas bersama MOJAVE.

Penemuan ini mengukuhkan hubungan antara medan magnet lingkaran, jet relativistik, neutrino bertenaga tinggi dan sinar gamma, dan menandakan satu peristiwa penting dalam astronomi berbilang utusan - di mana pelbagai jenis isyarat kosmik (cahaya, neutrino, gelombang graviti) digabungkan untuk menyahkod 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