Steed的围脖 25-08-14 07:34
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在距离地球数十亿光年的深空,有一只“眼睛”正凝视着我们。它的瞳孔,是一圈近乎完美的磁力之环;它的目光,透过一束笔直指向地球的等离子喷流,将宇宙最极端的能量直接送来。这只“眼睛”的学名,是耀变体PKS 1424+240。

耀变体是一类特殊的活跃星系核,中央隐藏着超大质量黑洞。当黑洞吞噬物质时,会喷射出接近光速的等离子喷流。如果喷流正好朝向地球,我们就会看到它在整个电磁波段都格外明亮。PKS 1424+240不仅如此,它还是天空中最亮的中微子来源之一。中微子是一种几乎不与物质作用的幽灵粒子,穿过地球如同穿过虚空。科学家长期困惑:既然它的喷流在无线电波段看起来并不快,怎么会释放如此高能的中微子与伽马射线?

答案来自15年的耐心观测。利用分布在美国本土、夏威夷和圣克罗伊岛的甚长基线阵(VLBA),天文学家用“甚长基线干涉测量”技术,将地球当作一台虚拟的巨大望远镜,把喷流起点的细节放大到可以解析到50微角秒,相当于在地球上看月球上一辆汽车两个车灯的间距。

结果令人震惊:在喷流的根部,磁场不是凌乱分布,而是卷成环状或螺旋状,像一根巨大的弹簧。这种结构不仅能稳定喷流方向,还能像加速器一样,把粒子推到极高的能量。这一机制,终于解释了中微子与高能伽马射线的来源。

喷流恰好正对地球,使得其亮度因相对论效应被放大30倍以上,同时在视觉上产生了“移动缓慢”的错觉。这种几何巧合,让科学家得以直接窥视喷流内部的磁场结构。这样的机会极为罕见。

这一发现是MOJAVE计划的重要里程碑。该计划已持续数十年,专注于活跃星系核喷流的长期监测,通过高精度的偏振成像,描绘出喷流中磁场的演化与结构。它不仅揭示了黑洞如何加速电子,也首次确认它们同样是宇宙中质子的强大加速器,将高能粒子与中微子的产生联系在一起。

在天文学的多信使时代,这只来自深空的“眼睛”静静注视着我们,而我们,也终于学会读懂它传来的讯息。

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图源:NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/Y.Y. Kovalev et al.

信源:Y.Y. Kovalev et al, Looking into the jet cone of the neutrino-associated very high-energy blazar PKS 1424+240, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202555400

发布于 韩国