Astronomové zachytili ve vzdáleném vesmíru objekt připomínající oko ikonického záporáka z filmové adaptace Pána prstenů. Díky tomuto tělesu pak možná vyřešili deset let starou vesmírnou záhadu.
Vědci učinili objev, který pomůže pochopit, jak je možné, že zdánlivě pomalu se pohybující blazar, známý jako PKS 1424+240, je jedním z nejjasnějších zdrojů vysokoenergetického kosmického záření gama a neutrin, které kdy byly pozorovány. Práce byla publikována v časopise Astronomy & Astrophysics.
Blazar PKS 1424+240, který se nachází miliardy světelných let od nás, dlouho vrtal astronomům hlavou. Vynikal jako nejjasnější známý blazar vyzařující neutrina na obloze, který identifikovala neutrinová observatoř IceCube, a zářil také velmi vysokoenergetickým gama zářením pozorovaným pozemními Čerenkovovými teleskopy. Zajímavé však je, že jeho rádiový jet se podle všeho pohyboval pomalu, což je v rozporu s očekáváním, že za tak výjimečnou jasností mohou stát pouze nejrychlejší jety.
Nyní, díky 15 letům ultrapřesných rádiových pozorování pomocí soustavy VLBA (Very Long Baseline Array), vědci vytvořili hluboký obraz tohoto jetu s bezkonkurenčním rozlišením.
„Když jsme obraz rekonstruovali, vypadal naprosto ohromující,“ říká v prohlášení Yuri Kovalev, hlavní autor studie a hlavní řešitel projektu MuSES v Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR). „Nikdy předtím jsme nic podobného neviděli: téměř dokonalé toroidální magnetické pole s tryskou mířící přímo na nás.“
Vyjimečná příležitost pro pozorování
Protože je jet zarovnán téměř přesně ve směru Země, je jeho vysokoenergetické vyzařování drasticky zesíleno vlivem speciální teorie relativity. Toto zarovnání způsobuje třicetinásobné nebo větší zvýšení jasu. Zároveň se zdá, že se jet pohybuje pomalu v důsledku projekčních efektů, což je klasický optický klam.
Tato předsunutá geometrie umožnila vědcům pozorovat přímo srdce jetu blazaru, což je výjimečná příležitost. Polarizované rádiové signály pomohly týmu zmapovat strukturu magnetického pole jetu a odhalit jeho pravděpodobný šroubovitý nebo toroidální tvar. Tato struktura hraje klíčovou roli při startu a kolimaci proudu plazmatu a mohla by být zásadní pro urychlování částic na extrémní energie.
„Vyřešení této hádanky potvrzuje, že aktivní galaktická jádra se supermasivními černými dírami jsou nejen silnými urychlovači elektronů, ale také protonů, které jsou zdrojem pozorovaných vysokoenergetických neutrin,“ uzavírá Kovalev.
Tento objev představuje triumf pro program MOJAVE, který se již několik desetiletí snaží sledovat relativistické jety v aktivních galaxiích pomocí soustavy VLBA (Very Long Baseline Array). Vědci využívají techniku VLBI (Very Long Baseline Interferometry), která propojuje radioteleskopy po celém světě a vytváří virtuální teleskop o velikosti Země. To jim umožňuje studovat nejjemnější detaily vzdálených kosmických trysek s nejvyšším rozlišením, které je v astronomii k dispozici.

Zdroj: Youtube.com
„Když jsme s projektem MOJAVE začínali, zdála se nám myšlenka, že jednoho dne přímo propojíme jety ze vzdálených černých děr s kosmickými neutriny, jako science fiction. Dnes ji naše pozorování činí skutečností,“ říká Anton Zensus, ředitel MPIfR a spoluzakladatel programu.
Podle autorů tento výsledek posiluje souvislost mezi relativistickými jety, vysokoenergetickými neutriny a úlohou magnetických polí v konfiguraci kosmických urychlovačů a představuje milník v tzv. multimessengerové astronomii.
Multimessengerová astronomie
Multimessengerová astronomie je přístup, který při studiu astronomických jevů kombinuje různé typy kosmických signálů, jako je světlo, gravitační vlny a subatomární částice. Tato metoda umožňuje vědcům získat ucelenější pohled na vesmír a lépe porozumět událostem, jako je splynutí černých děr a výbuch supernovy.
Blazary, jako je PKS 1424+240, jsou typem aktivního galaktického jádra (AGN), které ze svého středu, kde se nachází supermasivní černá díra, vyzařují proud vysoce energetických částic. Tyto výtrysky se mohou pohybovat rychlostí blízkou rychlosti světla, a pokud jsou orientovány směrem k Zemi, jejich emise se zesilují, takže jsou obzvláště jasné a detekovatelné. Pochopení těchto jevů nejen pomáhá odhalovat záhady vesmíru, ale také přispívá k vývoji pokročilých technologií v oblasti detekce a analýzy astronomických dat.