Vastgelegde afbeelding van "Oog van Sauron" dat recht op de aarde schijnt

Het decennialange neutrino-mysterie

Het waargenomen object is PKS 1424+240, een blazar die is geïdentificeerd als de helderste neutrinobron ooit. Het werd eerder gedetecteerd door het IceCube Neutrino Observatory, dat extreem hoogenergetische neutrino's uitzond, en het gloeide ook helder met gammastraling die werd geregistreerd door de Cherenkov-telescoop op aarde.

De paradox schuilt echter in het feit dat de radiojet van PKS 1424+240 te langzaam beweegt, wat in tegenspraak is met de al lang bestaande hypothese dat alleen snelle jets zulke sterke straling kunnen produceren.

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.

Een blik in de plasmakegel van de blazar PKS 1424+240 met de Very Long Baseline Array (VLBA) radiotelescoop. Bron: NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/YY Kovalev et al.

Na 15 jaar continue observaties met behulp van de Very Long Baseline Array (VLBA) hebben wetenschappers de meest gedetailleerde afbeelding tot nu toe van de straalstroom van de Blazar gereconstrueerd. De resultaten onthullen een bijna perfecte toroïdale magnetische veldstructuur die werkt als een opgerolde veer en deeltjes tot hun maximale energie stuwt – wat zowel de hoogenergetische neutrino's als de gammastraling die uit deze bron vrijkomt, verklaart.

"Toen we de afbeelding reconstrueerden, was het absoluut verbluffend. We hadden nog nooit zoiets gezien – een bijna perfecte magnetische torus met een straalstroom die recht op ons afkomt", aldus onderzoeker Yuri Kovalev, hoofdauteur van het artikel en MuSES-projectleider bij het Max Planck Instituut voor Radioastronomie (MPIfR).

Zoals het team uitlegt, wordt het licht van de straalstroom, omdat deze bijna direct naar de aarde wijst, enorm versterkt door relativistische effecten. "Deze uitlijning verhoogt de helderheid met een factor 30 of meer. Tegelijkertijd lijkt de straalstroom langzaam te bewegen – een klassieke optische illusie", aldus co-auteur 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.

"Het Oog van Sauron" - een opvallende afbeelding van het plasma in de blazar PKS 1424+240, frontaal bekeken. Het plasma is omgeven door een vrijwel perfect toroïdaal magnetisch veld (oranje afbeelding). Dankzij de speciale relativiteitstheorie zijn hoogenergetische gammastralen en neutrino's sterk naar de aarde gericht, hoewel het plasma vanuit ons perspectief langzaam lijkt te bewegen. Bron: YY Kovalev et al.

Dit biedt een uiterst zeldzame kans: wetenschappers kunnen ‘recht in het hart van de blazar kijken’ en zo de magnetische veldstructuur in de kern direct observeren, waar de plasmastromen ontstaan en worden versneld.

Het antwoord op een kosmisch mysterie

De gepolariseerde radiosignalen hielpen het team het magnetische veld in kaart te brengen en onthulden de spiraalstructuur die een sleutelrol speelt bij het initiëren en in stand houden van het plasma. Dit stelde wetenschappers in staat om voor het eerst te bevestigen dat galactische kernen die samenwerken met superzware zwarte gaten niet alleen elektronen maar ook protonen versnellen – de bron van de voorheen controversiële hoogenergetische neutrino's.

"Het oplossen van deze puzzel bevestigt dat actieve galactische kernen de krachtigste kosmische versnellers zijn, die zowel elektronen als protonen kunnen produceren met energieën die ver buiten de mogelijkheden van door de mens gemaakte versnellers op aarde liggen", benadrukte Kovalev.

De ontdekking markeert tevens een belangrijke overwinning voor het MOJAVE-programma, een decennialang project om jets van zwarte gaten te volgen met behulp van VLBA's. Met behulp van een techniek genaamd Very Long Baseline Interferometry (VLBI) – die radiotelescopen over de hele wereld met elkaar verbindt om een "virtuele telescoop" ter grootte van de aarde te creëren – bereikte het team een ongekende astronomische resolutie.

"Toen het project begon, klonk het aantonen van een direct verband tussen jets van verre zwarte gaten en kosmische neutrino's als sciencefiction. Dankzij deze waarnemingen is het nu werkelijkheid", aldus professor Anton Zensus, directeur van MPIfR en medeoprichter van MOJAVE.

Deze ontdekking versterkt de verbinding tussen spiraalvormige magnetische velden, relativistische jets, hoogenergetische neutrino's en gammastralen en markeert een mijlpaal in de multi-messenger astronomie, waarbij verschillende soorten kosmische signalen (licht, neutrino's, zwaartekrachtgolven) worden gecombineerd om de meest extreme verschijnselen in het heelal te decoderen.

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