魔戒是真的? 天文学家拍到了…大呼震撼
宛如电影《魔戒》中的“索伦之眼”(Eye of Sauron),天文学家捕捉到一个正对地球发射的宇宙喷流,其惊人影像不仅揭示了完美的环形磁场结构,更一举解开了“耀变体”(blazar)如何将粒子加速至极端能量的长期谜团。
根据《科技日报》(SciTechDaily)报道,这个名为PKS 1424+240的耀变体,长期以来让科学家困惑不已。它虽是已知最明亮的中微子(neutrino)来源之一,但其喷流的视运动速度却异常缓慢,不符现有理论。
耗时15年观测 揭开“光学错觉”真相
经过长达15年的精密监测,由德国马克斯.普朗克射电天文研究所(MPIfR)天文学家科瓦列夫(Yuri Kovalev)领导的团队,利用甚长基线阵列(VLBA)绘制出迄今最详细的喷流影像。
研究人员解释,正是因为喷流正对地球,相对论效应使其亮度被放大了30倍以上,同时投影效应也让它看起来移动缓慢,这是一种经典的“光学错觉”。这个罕见的视角,让科学家得以直视耀变体喷流的核心,并发现其环状磁场,如同一个盘绕的弹簧,将粒子加速至惊人能量。
这项发表于《天文与天体物理学》(Astronomy & Astrophysics)期刊的研究,证实了活跃星系核不仅是电子的加速器,也是质子的加速器,从而解释了观测到的高能中微子起源。
耀变体PKS 1424+240喷流艺术概念图。由于其喷流正对地球,天文学家得以利用甚长基线阵列(VLBA)望远镜,以前所未有的解析度窥探其核心结构(方框内放大图)。(图撷取自NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/Y.Y. Kovalev et al.)
耀变体PKS 1424+240的喷流影像,因其外观而被昵称为“索伦之眼”。图中橘色线条描绘出一个近乎完美的环形磁场,正是此结构将粒子加速至极端能量,解开了该耀变体高能中微子起源的长期谜团。(图撷取自Y.Y. Kovalev et al.)