一个跨越时空达数十亿光年的星系,自50多年前被发现以来,一直困扰着科学家们。
PKS 1424 + 240是一个耀变体,其中心有一个极为活跃的黑洞,向星系际空间喷射出强大的等离子体喷流。要成为耀变体,星系必须以一种非常特殊的方式定向,即其喷流之一直接指向地球,使得该星系看起来光芒四射。
长期存在的谜团在于,PKS 1424 + 240是天空中最亮的产生中微子的耀变体之一,其释放出的伽马射线与超光速喷流相符,但其喷流速度似乎太慢,无法解释其产生的光。
如今,15年的观测揭示了答案。由马克斯·普朗克射电天文研究所的天文学家尤里·科瓦列夫领导的团队,利用超长基线阵列,绘制了该喷流向银河系疾驰时的磁场图。
“当我们重建图像时,它看起来绝对令人惊叹,”科瓦列夫说,“我们从未见过这样的东西,一个近乎完美的环形磁场,带着喷流,直直地指向我们。”
黑洞喷流由那些积极吞噬周围空间物质的黑洞产生。当物质围绕黑洞旋转时,部分物质会沿着黑洞事件视界外的磁场线被引导,加速等离子体向黑洞两极运动。
从那里,物质以等离子体喷流的形式以极高速度射向太空,接近光速。实际上,它们移动得如此之快,如果直接指向我们,看起来就像是超光速运动,当然,它们并非超光速,但这依然相当奇妙。
科瓦列夫和他的团队收集了15年关于PKS 1424 + 240的数据,以观测喷流中光的偏振,即光的扭曲程度。这种偏振是由磁场效应产生的,因此偏振图可用于绘制磁场...
结果显示,磁场像靶心一样环绕着喷流,这表明从我们的视角看,我们几乎是正对着喷流的方向。研究人员称,这巧妙地解决了PKS 1424 + 240喷流看似缓慢的矛盾。
“这种排列使亮度提升了30倍或更多,”马克斯·普朗克射电天文研究所的天文学家杰克·利文斯顿说,“同时,由于投影效应,喷流看起来移动缓慢,这是一种典型的光学错觉。”
科瓦列夫补充道,“解开这个谜团证实了拥有超大质量黑洞的活动星系核不仅是电子的强大加速器,也是质子的加速器,这正是观测到的高能中微子的来源。”
这些发现已发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

完整内容需要登录

登录后即可查看完整内容。如果没有账号,请先注册。

登录查看全文