ภาพที่จับภาพ "ดวงตาของเซารอน" ส่องตรงมายังโลก

ปริศนาของนิวตริโนที่ยาวนานหลายทศวรรษ

วัตถุที่สังเกตพบคือ PKS 1424+240 ซึ่งเป็นวัตถุที่เปล่งแสงจากนิวตริโนที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยมีการค้นพบ ก่อนหน้านี้วัตถุนี้ถูกตรวจพบโดยหอสังเกตการณ์นิวตริโนไอซ์คิวบ์ ซึ่งปล่อยนิวตริโนพลังงานสูงมาก และมันยังเปล่งแสงอย่างสว่างไสวด้วยรังสีแกมมา ซึ่งบันทึกโดยกล้องโทรทรรศน์เชเรนคอฟภาคพื้นดิน

อย่างไรก็ตาม ความขัดแย้งอยู่ที่ความจริงที่ว่าเจ็ตวิทยุของ PKS 1424+240 เคลื่อนที่ช้าเกินไป ซึ่งขัดแย้งกับสมมติฐานที่มีมายาวนานที่ว่าเฉพาะเจ็ตความเร็วสูงเท่านั้นที่สามารถผลิตรังสีที่รุนแรงเช่นนี้ได้

ภาพภายในกรวยพลาสมาของบลาซาร์ PKS 1424+240 ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Very Long Baseline Array (VLBA) ภาพจาก: NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/YY Kovalev และคณะ

หลังจากสังเกตการณ์อย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 15 ปีโดยใช้ Very Long Baseline Array (VLBA) นักวิทยาศาสตร์ ได้สร้างภาพเจ็ตของเบลซาร์ที่มีรายละเอียดมากที่สุดจนถึงปัจจุบัน ผลการทดลองเผยให้เห็นโครงสร้างสนามแม่เหล็กแบบวงแหวนที่เกือบสมบูรณ์แบบ ซึ่งทำหน้าที่เหมือนสปริงขด ผลักดันอนุภาคให้มีพลังงานสูงสุด ซึ่งอธิบายได้ทั้งนิวตริโนพลังงานสูงและรังสีแกมมาที่พุ่งออกมาจากแหล่งกำเนิดนี้

“เมื่อเราสร้างภาพขึ้นมาใหม่ มันน่าทึ่งมาก เราไม่เคยเห็นอะไรแบบนี้มาก่อนเลย มันคือทอรัสแม่เหล็กที่เกือบสมบูรณ์แบบ มีเจ็ตพุ่งตรงมาที่เรา” ยูริ โควาเลฟ นักวิจัยหัวหน้าทีมวิจัยและหัวหน้าโครงการ MuSES แห่งสถาบันมักซ์พลังค์เพื่อดาราศาสตร์วิทยุ (MPIfR) กล่าว

ดังที่ทีมวิจัยได้อธิบายไว้ เนื่องจากเจ็ตกำลังชี้เข้าหาโลกเกือบจะโดยตรง แสงจึงถูกขยายขึ้นอย่างมากจากผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพ “การเรียงตัวแบบนี้จะเพิ่มความสว่างขึ้น 30 เท่าหรือมากกว่า ในขณะเดียวกัน เจ็ตก็ดูเหมือนจะเคลื่อนที่ช้าๆ ซึ่งเป็นภาพลวงตาแบบคลาสสิก” แจ็ค ลิฟวิงสตัน (MPIfR) ผู้เขียนร่วมกล่าว

“ดวงตาแห่งเซารอน” - ภาพพลาสมาอันโดดเด่นในบลาซาร์ PKS 1424+240 เมื่อมองจากด้านหน้า พลาสมาถูกล้อมรอบด้วยสนามแม่เหล็กรูปวงแหวนที่เกือบจะสมบูรณ์แบบ (ภาพสีส้ม) ด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ รังสีแกมมาและนิวตริโนพลังงานสูงจึงพุ่งตรงมายังโลก แม้ว่าพลาสมาจะดูเหมือนเคลื่อนที่ช้าๆ จากมุมมองของเรา เครดิต: YY Kovalev และคณะ

สิ่งนี้ให้โอกาสที่หายากอย่างยิ่ง: นักวิทยาศาสตร์สามารถ "มองตรงเข้าไปที่ใจกลางของเบลซาร์" สังเกตโครงสร้างสนามแม่เหล็กที่แกนกลางโดยตรง ซึ่งเป็นจุดที่พลาสมาไหลออกมาและถูกเร่งความเร็ว

คำตอบของปริศนาแห่งจักรวาล

สัญญาณวิทยุโพลาไรซ์ช่วยให้ทีมวิจัยทำแผนที่สนามแม่เหล็ก เผยให้เห็นโครงสร้างเกลียวที่มีบทบาทสำคัญในการกำเนิดและค้ำจุนพลาสมา สิ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ยืนยันได้เป็นครั้งแรกว่านิวเคลียสกาแล็กซีที่ทำงานร่วมกับหลุมดำมวลยวดยิ่งนั้นไม่เพียงแต่เร่งอิเล็กตรอนเท่านั้น แต่ยังเร่งโปรตอน ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของนิวตริโนพลังงานสูงที่เคยมีประเด็นถกเถียงกันมาก่อน

“การไขปริศนานี้ยืนยันว่านิวเคลียสกาแลกซีที่ยังคุกรุ่นอยู่นั้นเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาล โดยสามารถผลิตทั้งอิเล็กตรอนและโปรตอนด้วยพลังงานที่สูงเกินกว่าความสามารถของเครื่องเร่งอนุภาคที่มนุษย์สร้างขึ้นบนโลก” โคเวเลฟเน้นย้ำ

การค้นพบ ครั้งนี้ถือเป็นชัยชนะครั้งสำคัญของโครงการ MOJAVE ซึ่งเป็นความพยายามยาวนานหลายทศวรรษในการติดตามเจ็ตจากหลุมดำโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ VLBA ด้วยการใช้เทคนิคที่เรียกว่า Very Long Baseline Interferometry (VLBI) ซึ่งเชื่อมต่อกล้องโทรทรรศน์วิทยุทั่วโลกเพื่อสร้าง "กล้องโทรทรรศน์เสมือน" ขนาดเท่าโลก ทีมงานจึงสามารถบรรลุความละเอียดทางดาราศาสตร์ที่ไม่เคยมีมาก่อน

“ตอนเริ่มต้นโครงการ การแสดงให้เห็นถึงความเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างเจ็ตจากหลุมดำอันไกลโพ้นกับนิวตริโนจักรวาลนั้นฟังดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่บัดนี้ จากการสังเกตการณ์เหล่านี้ มันกลายเป็นความจริงแล้ว” ศาสตราจารย์แอนตัน เซนซัส ผู้อำนวยการ MPIfR และผู้ร่วมก่อตั้ง MOJAVE กล่าว

การค้นพบนี้ทำให้การเชื่อมโยงระหว่างสนามแม่เหล็กแบบเกลียว เจ็ตเชิงสัมพันธภาพ นิวตริโนพลังงานสูง และรังสีแกมมามีความแข็งแกร่งมากขึ้น และยังเป็นก้าวสำคัญในดาราศาสตร์หลายผู้ส่งสาร โดยที่สัญญาณจักรวาลประเภทต่างๆ (แสง นิวตริโน คลื่นความโน้มถ่วง) จะถูกผสมผสานกันเพื่อถอดรหัสปรากฏการณ์ที่รุนแรงที่สุดในจักรวาล

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