Нейтрино из глубин Вселенной: как один блазар меняет правила игры

Представьте: в глубинах космоса, на расстоянии 6,7 миллиарда световых лет от Земли, астрономы разглядели нечто, напоминающее легендарное "Око Саурона" из "Властелина колец". Это не фантазия — это изображение блазара PKS 1424+240, полученное с помощью радиоинтерферометра VLBA. Джет объекта, пронизывающий кольцеобразное магнитное поле, словно "смотрит" прямо на нас. А сам блазар может оказаться одним из самых ярких источников нейтрино во Вселенной. Что за тайна скрывается за этим зловещим "оком"? Давайте разберемся шаг за шагом.

Что такое блазары и почему они важны?

Блазары — это яркие внегалактические объекты, представляющие собой активные ядра галактик. Они связаны со сверхмассивными черными дырами в центрах гигантских эллиптических галактик и считаются одними из самых высокоэнергетических явлений в космосе.

Их изучают с середины XX века, чтобы понять природу космических лучей — высокоэнергетических частиц, достигающих Земли. Особый интерес вызывают нейтрино: эти частицы почти не взаимодействуют с материей, поэтому их трудно обнаружить.

Загадка PKS 1424+240: парадокс скорости

PKS 1424+240 — настоящая головоломка для ученых. Мы видим его таким, каким он был 6,7 миллиарда лет назад. Радионаблюдения показывали "медленный" джет, но поток гамма-квантов и нейтрино говорил о колоссальной скорости и мощности плазменных струй. В 2020 году данные нейтринной обсерватории IceCube на антарктической станции Амундсен-Скотт подтвердили: этот блазар может быть рекордсменом по яркости в гамма-диапазоне и самым мощным источником высокоэнергетических нейтрино в северной части неба.

Ответ пришел после анализа 42 наблюдений за 15 лет в программе MOJAVE с использованием сети радиотелескопов VLBA. Полученное изображение позволило заглянуть внутрь конуса джета. Результаты, опубликованные в Astronomy & Astrophysics, показали: джет не медленный, а кажется таковым из-за почти точной направленности на Землю — угол менее 0,6 градуса. Это усиливает излучение в нашу сторону в десятки раз, замедляя видимое движение струи и объясняя данные IceCube.

Как ученые пришли к выводу?

Команда под руководством Юрия Ковалева из Института радиоастрономии имени Макса Планка (Германия) использовала поляризационный анализ излучения в радиодиапазоне. Это выявило четкую тороидальную компоненту магнитного поля — признак джета, направленного почти прямо на наблюдателя. Такая структура ускоряет частицы (включая протоны, порождающие нейтрино) до огромных энергий. Такие объекты редки: только несколько процентов активных ядер галактик имеют джеты с таким малым углом зрения.

По мнению астрономов, блазары вроде PKS 1424+240 могут образовать особый класс сверхъярких источников, заметных и в гамма-лучах, и в нейтрино. Это изображение далекого "Ока Саурона" может стать ключом к десятилетней космической загадке.