„Oko Saurona” w kosmosie – tolkienowskie odkrycie astronomów

Astronomowie uchwycili w kosmosie spektakularny obraz dżetu blazara pochodzący z odległej galaktyki. Z wyglądu przypomina „Oko Saurona” z filmowej adaptacji "Władcy Pierścieni" J.R.R. Tolkiena. Jego obserwacja rozwiązała zagadkę niezwykle silnej emisji promieniowania.

Czym jest blazar?

Blazar to jedna z najbardziej ekstremalnych form galaktyki aktywnej. W jej centrum znajduje się supermasywna czarna dziura, która pochłania ogromne ilości materii. Blazary emitują silne promieniowanie elekromagnetyczne – od światła widzialnego, przez promieniowanie radiowe, po ultrafiolet, rentgen i fale gamma.

Uchwycony na obrazie blazar PKS 1424+240 od dawna wprawiał naukowców w zakłopotanie. Jest najjaśniejszym znanym obiektem emitującym neutrina (co potwierdziło Obserwatorium IceCube). Problem w tym, że jego ruch pozornie wydawał się zbyt wolny jak na źródło tak potężnej energii.

Wyjątkowe „Oko Saurona”

Odpowiedź przyniosły żmudne, piętnastoletnie obserwacje wykorzystujące system radioteleskopów Very Long Baseline Array (VLBA). To sieć urządzeń rozmieszczonych na całym świecie. Dzięki temu działają one jak ogromny, pojedynczy teleskop wielkości samej planety.

Wykorzystując technikę VLBA udało się uzyskać rekordową rozdzielczość i zajrzeć w sam środek dżetu. Efekt jest oszałamiający.

– Nigdy nie widzieliśmy czegoś podobnego: niemal idealne toroidalne pole magnetyczne ze złączonym dżetem skierowanym prosto w naszą stronę – mówi lider projektu Yuri Kovalev z Max Planck Institute for Radio Astronomy w Bonn w Niemczech.

Obraz, który uzyskali naukowcy, okazał się zaskakująco podobny do oka Saurona z "Władcy Pierścieni". Plazmowy dżet przypomina koncentryczne pierścienie ze „spojrzeniem” skierowanym wprost na Ziemię.

Efekt relatywistycznego powiększenia

Okazało się, że za pozorne wolne poruszanie się dżetu odpowiada szczególna teoria względności.

Przez tzw. efekt Dopplera promieniowanie emitowane przez obiekt poruszający się wprost w stronę obserwatora może zostać rozjaśnione nawet kilkudziesięciokrotnie. Jednocześnie dżet wydaje się poruszać powoli z powodu klasycznego złudzenia optycznego.

Podobny mechanizm można zaobserwować na Ziemi – np. w zmianie tonu syreny karetki, gdy ta zbliża się lub oddala od słuchacza.

Nowe drzwi do kosmicznych tajemnic

Obraz „Oka Saurona” ma nie tylko wartość estetyczną. To przede wszystkim narzędzie naukowe, które pozwala badać warunki w pobliżu supermasywnych czarnych dziur z wyjątkową precyzją.

Dzięki badaniu ustalono, że aktywne jądra galaktyk są nie tylko potężnymi akceleratorami elektronów, ale także protonów. Te wyniki mogą pomóc w rozwikłaniu wielu zagadek dotyczących pochodzenia promieni kosmicznych i natury tajemniczych procesów zachodzących we Wszechświecie.

– To dopiero początek. Teraz wiemy, gdzie patrzeć i jakich narzędzi używać, aby zobaczyć więcej – podsumowuje Kovalev.

Źródło: Astronomy & Astrophysics

Nasz autor

Jonasz Przybył

Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.