Gökbilimciler derin uzayda 'Sauron'un Gözü'nü keşfetti

Gökbilimciler, uzak evrende efsanevi 'Sauron'un Gözü'nü yakaladılar ve on yıllık bir kozmik gizemi çözmüş olabilirler.

Araştırmacılar, PKS 1424+240 olarak bilinen ve görünüşte yavaş hareket eden bir blazarın , şimdiye kadar gözlemlenen en parlak yüksek enerjili kozmik gama ışınları ve nötrino kaynaklarından biri olabileceğine ışık tutacak bir keşifte bulundu. Çalışma , Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlandı.

Milyarlarca ışık yılı uzaklıkta bulunan PKS 1424+240 blazarı, gökbilimcileri uzun süredir şaşırtıyordu. IceCube Nötrino Gözlemevi tarafından tespit edilen, gökyüzündeki bilinen en parlak nötrino yayan blazar olarak öne çıkıyor ve aynı zamanda yer tabanlı Çerenkov teleskopları tarafından gözlemlenen çok yüksek enerjili gama ışınlarıyla parlıyordu. Ancak ilginç bir şekilde, radyo jeti yavaş hareket ediyor gibi görünüyordu ve bu da böylesine olağanüstü bir parlaklığın arkasında yalnızca en hızlı jetlerin olabileceği beklentilerini çürütüyordu.

Şimdi, Çok Uzun Baz Dizisi'nden (VLBA) 15 yıldır yapılan ultra hassas radyo gözlemleri sayesinde araştırmacılar, bu jetin eşsiz çözünürlüğe sahip derin bir görüntüsünü oluşturdular.

Çalışmanın başyazarı ve Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü'ndeki (MPIfR) MuSES projesinin baş araştırmacısı Yuri Kovalev yaptığı açıklamada, "Görüntüyü yeniden oluşturduğumuzda, kesinlikle muhteşem görünüyordu," dedi. "Daha önce buna benzer bir şey görmemiştik: doğrudan bize doğru yönelen bir jetle neredeyse mükemmel bir toroidal manyetik alan ."

Jet neredeyse tam olarak Dünya'ya doğru hizalandığından, yüksek enerjili emisyonu özel görelilik etkileriyle büyük ölçüde artıyor. MPIfR'nin ortak yazarı Jack Livingston, "Bu hizalanma, parlaklıkta 30 kat veya daha fazla artışa neden oluyor," diye açıklıyor. "Aynı zamanda, jet projeksiyon etkileri nedeniyle yavaş hareket ediyormuş gibi görünüyor; bu da klasik bir optik illüzyon."

Bu doğrudan geometri, bilim insanlarının blazar jetinin kalbini doğrudan gözlemlemelerine olanak tanıdı; bu nadir bir fırsattı. Polarize radyo sinyalleri, ekibin jetin manyetik alanının yapısını haritalamasına ve olası sarmal veya toroidal şeklini ortaya çıkarmasına yardımcı oldu . Bu yapı, plazma akışının fırlatılmasında ve kolime edilmesinde kilit bir rol oynar ve parçacıkları aşırı enerjilere hızlandırmak için gerekli olabilir.

Kovalev, "Bu gizemin çözülmesi, süper kütleli kara deliklere sahip aktif galaktik çekirdeklerin yalnızca elektronların değil, aynı zamanda gözlemlenen yüksek enerjili nötrinoların kaynağı olan protonların da güçlü hızlandırıcıları olduğunu doğruluyor" sonucuna varıyor.

Keşif, Çok Uzun Baz Çizgisi Dizisi (VLBA) kullanılarak aktif galaksilerdeki görelilik jetlerini izlemek için onlarca yıldır devam eden bir çalışma olan Mojave programı için bir zaferi temsil ediyor. Bilim insanları, dünyanın dört bir yanındaki radyo teleskoplarını birbirine bağlayarak Dünya boyutunda sanal bir teleskop oluşturan Çok Uzun Baz Çizgisi İnterferometrisi (VLBI) tekniğini kullanıyor. Bu teknik, astronomide mevcut en yüksek çözünürlüğü sağlayarak, uzak kozmik jetlerin en ince ayrıntılarını incelemelerine olanak tanıyor.

"Mojave'ye başladığımızda, bir gün uzak kara deliklerden gelen jetleri kozmik nötrinolara doğrudan bağlama fikri bilim kurgu gibi görünüyordu. Bugün, gözlemlerimiz bunu gerçeğe dönüştürüyor," diyor MPIfR direktörü ve programın kurucu ortağı Anton Zensus.

Yazarlar, bu sonucun göreli jetler , yüksek enerjili nötrinolar ve manyetik alanların kozmik hızlandırıcıları şekillendirmedeki rolü arasındaki bağı güçlendirdiğini ve çoklu haberci astronomisinde bir dönüm noktası oluşturduğunu söylüyor.