Një objekt për të miliarda vite dritë ka lënë një fotografi që ka bërë xhiron e botës: silueta e një avioni dhe një unazë që evokojnë mitikun 'Syri i Sauronit'Ky është xhaketa PKS 1424+240, një nga bërthamat aktive të galaktikave më energjiku i njohur, pamja dhe shkëlqimi i jashtëzakonshëm i të cilit janë rindërtuar me një nivel i paparë detajesh.
Pas asaj imazhi fshihet 15 vjet vëzhgime me interferometri bazë shumë të gjatë dhe pjesëmarrjen e ekipeve ndërkombëtare. Rezultati nuk është thjesht një imazh mbresëlënës: jep të dhëna të forta rreth fusha magnetike, rrymat relativiste dhe neutrinot me energji të lartë, pjesë kyçe për të kuptuar fizikën ekstreme të kozmosit.
Çfarë është PKS 1424+240 dhe pse evokon 'Syrin e Sauronit'?
PKS 1424+240 është një xhaketënjë lloj bërthame galaktike aktive me një vrima e zezë supermasive Në qendër të saj lëshon rryma plazme me shpejtësi afër asaj të dritës. Orientimi i saj pothuajse i drejtpërdrejtë drejt Tokës rrit shkëlqimin e saj të dukshëm dhe lehtëson studimin e saj me qartësi të madhe.
Ky rreshtim e bën objektin një nga burime më të ndritshme në rrezet gama dhe gjithashtu e lidh atë me neutrinot me energji të lartë zbuluar nga observatori IceCube në Antarktidë. Kombinimi i sinjaleve në gjatësi vale dhe grimca të ndryshme e bën atë një objektiv kyç për astronomi me shumë lajmëtarë.
Edhe pse pamja e tij i ngjan një syri që shkëlqen në errësirë, ajo që vërehet në të vërtetë është nënshkrimi i një fushe magnetike dhe një avion relativist i parë pothuajse ballë për ballë. Kjo gjeometri shpjegon shumë nga të saj veçoritë vëzhguese.
Një imazh i paparë pas 15 vitesh radioteleskopësh
Rindërtimi është arritur me Vargu shumë i gjatë bazë (VLBA), një rrjet antenash që, të kombinuara, veprojnë si një teleskop virtual me madhësinë e Tokës. Falë teknikës VLBI, studiuesit morën një rezolucion këndor i aftë të hartëzojë në detaje struktura e brendshme e avionit.
Analiza zbuloi një morfologjia toroidale fushë magnetike pothuajse perfekt dhe një rrymë që tregon praktikisht drejt vijës sonë të shikimit. Ky rregullim shpjegon pse blazari mund të shfaqet jashtëzakonisht i ngadaltë në radio, pavarësisht fuqisë së saj të madhe: është një efekt projeksioni gjë që maskon shpejtësinë e saj të vërtetë.
Ekspertët, përfshirë Yuri Kovalev y Xhek Livingston, vini re se shtrirja amplifikon shkëlqimin e dukshëm me një faktor prej rreth 30 herë për shkak të efekteve relativiste. Kjo perspektivë e privilegjuar na lejon të shqyrtojmë zemra e avionit relativist me një qartësi shumë të pazakontë.
Përveç kësaj, gjeometria e fushës magnetike ndihmon për të kuptuar se si është kolimon plazmën dhe çfarë roli luan magnetizmi në përshpejtimin e grimcave në energji ekstreme, një proces që është i vështirë të izolohet pa imazhe kaq të imëta.
Çelësat shkencorë: neutrinot, fushat magnetike dhe shpejtësia e dukshme
Studimi mbështet që këto bërthama aktive jo vetëm që përshpejtohen elektronet, por gjithashtu protonet, nga bashkëveprimi i të cilit dalin neutrinot me energji të lartë. Lidhja e PKS 1424+240 me ngjarjet e regjistruara nga Kub akulli forcon lidhjen midis avionëve relativistë dhe prodhimi i neutrinove.
Të parit e rrymit të rrymës pothuajse ballë për ballë shkakton disa madhësi të vëzhguara - të tilla si shkëlqim— pushohet nga puna, ndërsa kinematika e dukshme mund të jetë mashtruese. Imazhi me rezolucion të lartë bën të mundur dallimin e qartë midis gjeometri dhe relativitet dhe cila është fizika e brendshme e avionit reaktiv.
Forma toroidale e fushës magnetike përputhet me skenarët ku magnetizmi shtizë dhe udhëzues plazma, duke ndihmuar në mbajtjen e saj të kolimuar në distanca të gjata. Kjo arkitekturë është thelbësore për të mbështetur emetimet ekstreme në rrezet gama dhe lehtësojnë gjenerimin e neutrinove.
Vëzhgimi i zgjatur gjithashtu lejon të ndiqet evolucioni i avionit reaktiv dhe krahasojnë modelet teorike se si transferohet energjia nga afërsia e vrimës së zezë në shkallët galaktike.