Imagen capturada del "Ojo de Sauron" brillando directamente hacia la Tierra.

El misterio de los neutrinos, que dura décadas

El objeto observado es PKS 1424+240, un blázar identificado como la fuente de neutrinos más brillante jamás conocida. Fue detectado previamente por el Observatorio de Neutrinos IceCube, emitiendo neutrinos de altísima energía, y también brilló intensamente con rayos gamma registrados por el telescopio terrestre Cherenkov.

Sin embargo, la paradoja radica en el hecho de que el chorro de radio de PKS 1424+240 se mueve demasiado lentamente, lo que contradice la hipótesis de larga data de que sólo los chorros de alta velocidad pueden producir una radiación tan fuerte.

Observación del interior del cono de plasma del blazar PKS 1424+240 con el radiotelescopio VLBA (Very Long Baseline Array). Crédito: NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/YY Kovalev et al.

Tras 15 años de observaciones continuas con el Very Long Baseline Array (VLBA), los científicos han reconstruido la imagen más detallada hasta la fecha del chorro del blazar. Los resultados revelan una estructura de campo magnético toroidal casi perfecta que actúa como un resorte en espiral, impulsando las partículas a sus energías máximas, lo que explica tanto los neutrinos de alta energía como los rayos gamma que brotan de esta fuente.

“Cuando reconstruimos la imagen, fue absolutamente impresionante. Nunca habíamos visto nada igual: un toro magnético casi perfecto con un chorro apuntando directamente hacia nosotros”, declaró el investigador Yuri Kovalev, autor principal del artículo y líder del proyecto MuSES en el Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR).

Como explica el equipo, dado que el chorro apunta casi directamente hacia la Tierra, su luz se ve enormemente amplificada por efectos relativistas. «Esta alineación multiplica por 30 o más el brillo. Al mismo tiempo, el chorro parece moverse lentamente, una ilusión óptica clásica», afirmó el coautor Jack Livingston (MPIfR).

“El Ojo de Sauron”: una impactante imagen del plasma en el blazar PKS 1424+240, visto de frente. El plasma está rodeado por un campo magnético toroidal casi perfecto (imagen naranja). Gracias a la relatividad especial, los rayos gamma de alta energía y los neutrinos se dirigen con fuerza hacia la Tierra, aunque el plasma parece moverse lentamente desde nuestra perspectiva. Crédito: YY Kovalev et al.

Esto proporciona una oportunidad extremadamente rara: los científicos pueden “mirar directamente al corazón del blazar”, observando directamente la estructura del campo magnético en el núcleo, donde se forman y se aceleran los flujos de plasma.

La respuesta a un misterio cósmico

Las señales de radio polarizadas ayudaron al equipo a mapear el campo magnético, revelando la estructura espiral que desempeña un papel clave en la formación y el mantenimiento del plasma. Esto permitió a los científicos confirmar por primera vez que los núcleos galácticos que interactúan con agujeros negros supermasivos aceleran no solo electrones, sino también protones, la fuente de los previamente controvertidos neutrinos de alta energía.

“Resolver este rompecabezas confirma que los núcleos galácticos activos son los aceleradores cósmicos más poderosos, capaces de producir tanto electrones como protones a energías mucho más allá de las capacidades de los aceleradores creados por el hombre en la Tierra”, enfatizó Kovalev.

El descubrimiento también marca una gran victoria para el programa MOJAVE, un esfuerzo de décadas para rastrear chorros de agujeros negros mediante VLBI. Mediante una técnica llamada Interferometría de Línea de Base Muy Larga (VLBI), que conecta radiotelescopios de todo el mundo para crear un "telescopio virtual" del tamaño de la Tierra, el equipo logró una resolución astronómica sin precedentes.

“Cuando comenzó el proyecto, demostrar una relación directa entre los chorros de agujeros negros distantes y los neutrinos cósmicos parecía ciencia ficción. Ahora, gracias a estas observaciones, es una realidad”, afirmó el profesor Anton Zensus, director del MPIfR y cofundador de MOJAVE.

Este descubrimiento refuerza la conexión entre los campos magnéticos espirales, los chorros relativistas, los neutrinos de alta energía y los rayos gamma, y ​​marca un hito en la astronomía de múltiples mensajeros, donde diferentes tipos de señales cósmicas (luz, neutrinos, ondas gravitacionales) se combinan para decodificar los fenómenos más extremos del universo.

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