Наблюдения за «оком Саурона», крупной сверхмассивной черной дырой в созвездии Волопаса, позволили российским и европейским астрономам подтвердить образование пучков гамма-лучей и нейтрино высокой энергии в окрестностях выбросов этих объектов. Об этом сообщила пресс-служба немецкого Института радиоастрономии (MPIfR). 
«Когда мы получили изображение данного объекта, оно оказалось просто невероятным. Мы никогда не видели ничего подобного — почти идеально тороидальное магнитное поле и выброс сверхмассивной черной дыры, направленный прямо к нам. Эти снимки подтвердили, что активные ядра галактик выступают не только в роли ускорителей электронов, но и протонов, которые, в свою очередь, создают пучки нейтрино высокой энергии», — отметил профессор MPIfR Юрий Ковалев.
Ученые из России и Европы на протяжении многих лет исследуют структуру и свойства джетов — узких пучков материи, выбрасываемых сверхмассивными черными дырами и разогнанных до околосветовых скоростей. Исследователей давно интересует, как формируются эти выбросы и какую роль они могут играть в заполнении Вселенной различными частицами высокой энергии, которые поступают на Землю из внегалактических источников.
Несколько лет назад российские и международные исследователи выяснили, что некоторые блазары — сверхмассивные черные дыры, выбросы которых направлены к Земле, находятся в тех же областях космоса, откуда на Землю поступают нейтрино сверхвысоких энергий, фиксируемые антарктической обсерваторией IceCube. Это вызвало интерес к изучению того, каким образом блазары и другие сверхмассивные черные дыры могут «ускорять» эти частицы.
Мощнейшие ускорители частиц во Вселенной
Астрофизики сделали значительный шаг к получению ответа на этот вопрос во время наблюдений за блазаром PKS 1424+240, находящимся в созвездии Волопаса на расстоянии 5,7 миллиарда световых лет от Земли. Он привлекает внимание исследователей тем, что наблюдения за его джетом в радиоволнах и гаммаволновой части спектра указывают на совершенно разную скорость движения выброса, при этом радионаблюдения ставили под сомнение возможность ускорения протонов и других частиц в окрестностях джета.
Ученые проверили, действительно ли это так, объединив множество изображений джета PKS 1424+240, полученных радиотелескопом VLBA с мая 2009 года по январь текущего года, используя методику, разработанную российскими астрофизиками. Полученные «фотографии» джета помогли астрофизикам раскрыть трехмерную структуру его магнитного поля и обнаружить, что оно имеет спиральную, или тороидальную, форму.
Такой тип магнитного поля выброса PKS 1424+240 и его почти идеальная ориентация в сторону Земли объясняют расхождения в измерениях скорости движения джета, полученных при помощи разных типов телескопов. Также измерения астрофизиков подтверждают, что магнитное поле джета обладает достаточной силой для ускорения протонов и других тяжелых частиц до околосветовых скоростей.
Будущие наблюдения за этим выбросом, который ученые назвали «оком Саурона» из-за характерного вида магнитного поля джета на снимках с VLBI, помогут астрофизикам понять, где и как формируются и ускоряются протоны и другие частицы, создающие пучки нейтрино высокой энергии и гамма-лучей. Понимание этого значительно расширит представления ученых о самых мощных природных ускорителях частиц Вселенной, подытожили Ковалев и его коллеги.
Фото: hi-tech.mail.ru