隐藏在“索伦之眼”内部的引擎
观察活跃星系的喉咙会发现环形磁场，这可以解释极端伽马辐射和中微子。 关键点 闪耀星 PKS 1424 240 位于数十亿光年之外，长期以来一直困扰着天文学家。 正如 IceCube 中微子天文台所确定的那样，它是天空中已知最亮的中微子发射耀斑，并且还在地面切伦科夫望远镜观测到的非常高能的伽马射线中发光。 然而，奇怪的是，它的收音机喷气式飞机似乎移动缓慢，这与只有最快的喷气式飞机才能为如此强烈的高能量排放提供动力的预期相矛盾。 现在，由于对甚长基线抗射线 （VLBA） 进行了 15 年的超精确射电观测，研究人员以无与伦比的分辨率拼接了这片喷流的深层图像。 “当我们重建图像时，它看起来绝对令人惊叹，”该研究的主要作者、ERC 资助的 MuSES 的首席研究员 Yuri Kovalev 说马克斯·普朗克射电天文学研究所 （MPIfR） 的项目。 “我们从未见过像这样的东西——一个近乎完美的环形磁场，带有喷流，直指我们。” 由于喷流几乎完全与地球方向对齐，因此其高能发射因狭义相对论的影响而显着放大。 “这种对齐会导致亮度提高 30 倍或更多，”MPIfR 的合著者杰克·利文斯顿 （Jack Livingston） 解释道。 “与此同时，喷气式飞机由于投影效应，似乎移动缓慢——这是一种典型的视错觉。 这种正面几何形状使科学家能够直接窥视 Blazar 喷流的中心——这是一个极其难得的机会。 极化无线电信号帮助该团队绘制了喷气式飞机磁场的结构，揭示了其可能的螺旋或环形形状。 这种结构在发射和准直等离子体流方面起着关键作用，并且对于将粒子加速到极端能量可能至关重要。 “解决这个难题证实，具有超大质量黑洞的活跃星系核不仅是电子的强大加速器，也是质子的强大加速器——质子是观测到的高能中微子的起源，”科瓦廖夫总结道。 这一发现是 MOJAVE 计划的胜利，该计划是一项长达数十年的努力，旨在使用甚长基线阵列 （VLBA） 监测活跃星系中的相对论喷流。 科学家们采用甚长基线干涉测量 （VLBI） 技术，该技术将射电望远镜遍布全球，形成一个地球大小的虚拟望远镜。 这提供了天文学中可用的最高分辨率，使他们能够研究遥远宇宙喷流的精细细节。 “当我们创办 MOJAVE 时，有一天将遥远的黑洞喷流与宇宙中微子直接连接起来的想法感觉就像科幻小说。 今天，我们的观察正在使它成为现实，“MPIfR 主任兼该计划的联合创始人 Anton Zensus 说。 这一结果加强了相对论急流、高能中微子和磁场在塑造宇宙加速器中的作用之间的联系——标志着多信使天文学的一个里程碑。 背景信息 Ablazar是一种由超大质量黑洞提供动力的活跃星系核，该黑洞发射出以接近光速移动的等离子体射流。 耀斑的特别之处在于它的方向：它的一个喷流指向地球约 10 度以内。 这种对齐方式使 blazar 出现在电磁频谱中都很明亮，使科学家能够研究极端的物理过程——包括粒子加速到远远超出人造加速器所达到的能量。 TheVLBA（甚长基线阵列）是一个由十个天线组成的阵列，位于美国大陆以及夏威夷和圣克罗伊岛，以甚长基线干涉测量 （VLBI） 模式运行。 天线之间的间距变化可达约一万公里，在天空上提供低至 50 微角秒的角分辨率。 MOJAVE（Monitoring Of Jets in Active galactic nuclei with VLBA Experiments）是一项长期计划，旨在监测与北方天空中可见的活跃星系相关的喷流的无线电亮度和偏振变化。 观测是使用超长基线阵列进行的，它使我们能够制作角分辨率优于 1 毫角秒（表观汽车前灯的分离，如月球上的宇航员所看到的）。 我们正在利用这些数据来更好地了解射流在光年尺度上的复杂演化和磁场结构，靠近它们起源于活动核的位置，以及这种活动如何与高能电磁和中微子发射相关。 MuSES 代表能量源多信使研究，是天体物理学领域的一项开创性举措。 它致力于研究活跃的星系核，它是宇宙中已知的最强大的粒子加速器之一。 这些天体利用超大质量黑洞吸积的物质引力能，将其转化为电磁能和动能，从而产生高度相对论的电子和质子。 质子的加速及其与中微子产生的关系尚不清楚，这给研究人员带来了巨大的挑战。 MuSES 旨在解决这些问题利用多信使天文学的最新进展来解决基本问题。 MuSES 项目已获得欧盟的资助（ERC 赠款协议第 101142396 号）。 然而，所表达的观点和意见仅代表作者的观点和意见，并不一定反映欧盟或欧洲研究理事会执行机构 （ERCEA） 的观点和意见。 欧盟和授予当局都不能对它们负责。