Блазары — одни из самых загадочных объектов во Вселенной. Они испускают релятивистские струи материи, направленные прямо на Землю, но некоторые из них ведут себя не так, как ожидали ученые. Новое исследование раскрывает секрет одного из таких странных объектов — PKS 1424+240, который из-за своего необычного вида в радиотелескопы получил неофициальное название "Око Саурона".
PKS 1424+240 — блазар, расположенный в миллиардах световых лет от нас. Он испускает нейтрино и гамма-лучи, но его джет движется медленнее, чем предсказывали теории. Это противоречило представлениям о том, что самые мощные джеты должны быть самыми быстрыми.
Блазары — это активные ядра галактик, испускающие мощные струи энергичных высокоскоростных частиц, направленные в нашу сторону. Иногда их называют природными ускорителями частиц.
Разгадку нашли с помощью радиотелескопов VLBA в Нью-Мексико. Ученые 15 лет собирали данные и получили самое детальное изображение джета. Оказалось, он направлен почти точно на Землю — под углом меньше 0,6 градуса.
Это изображение представляет собой стековое изображение блазара PKS 1424+240, полученное с помощью VLBA. Контуры показывают уровень Стокса – способ количественной оценки полярности и интенсивности электромагнитного излучения
Из-за этого возникает оптическая иллюзия: джет кажется медленным, хотя на самом деле движется с околосветовой скоростью. Кроме того, его яркость усиливается в 30 раз из-за такого "лобового" ракурса.
В честь Толкиена объект назван «Оком Саурона», что является мощным символом его могущества. Линии линейной поляризации показывают, что мы смотрим почти прямо в конус струи
Еще одно открытие — тороидальное магнитное поле, напоминающее по форме бублик. Оно, вероятно, помогает разгонять частицы до экстремальных энергий, порождая нейтрино.
"Это как заглянуть прямо в жерло космической пушки", — объясняют ученые. Такое редкое сочетание факторов и создавало загадку PKS 1424+240.
Фактически, исследование не только объясняет странное поведение блазара, но и подтверждает, что сверхмассивные черные дыры могут разгонять не только электроны, но и протоны, порождая нейтрино. Это важный шаг в понимании самых энергичных процессов во Вселенной.