数十年にわたるニュートリノの謎
観測された天体はPKS 1424+240で、既知のニュートリノ源の中で最も明るいとされるブレーザーです。この天体は、これまでにIceCubeニュートリノ観測所によって極めて高エネルギーのニュートリノを放出する状態で検出されており、地上のチェレンコフ望遠鏡によって記録されたガンマ線によっても明るく輝いていました。
しかし、PKS 1424+240 の電波ジェットは非常にゆっくりと移動するというパラドックスがあり、高速ジェットだけがこのような強い放射線を生成できるという長年の仮説に反しています。
超長基線アレイ（VLBA）電波望遠鏡による、ブレーザーPKS 1424+240のプラズマコーン内部の観測。提供：NSF/AUI/NRAO/B. Saxton/YY Kovalev et al.
超長基線干渉計（VLBA）を用いた15年間の継続的な観測を経て、 科学者たちはブレーザーのジェットのこれまでで最も詳細な画像を再構築しました。その結果、ほぼ完璧なトロイダル磁場構造がコイルバネのように作用し、粒子を最大エネルギーまで押し上げることが明らかになりました。この磁場構造は、この源から放出される高エネルギーニュートリノとガンマ線の両方を説明しています。
「画像を再構成した時、それは本当に驚くべきものでした。これほどのものを見たことがありませんでした。ジェットがまっすぐこちらに向かっている、ほぼ完璧な磁気トーラスです」と、論文の筆頭著者であり、マックス・プランク電波天文学研究所（MPIfR）のMuSESプロジェクトリーダーである研究者ユーリ・コヴァレフ氏は述べた。
研究チームの説明によると、ジェットはほぼ地球に直角に向いているため、相対論的効果によって光が大きく増幅される。「この配置により、明るさは30倍以上に増加します。同時に、ジェットはゆっくりと動いているように見えます。これは典型的な錯覚です」と、共著者のジャック・リビングストン氏（MPIfR）は述べている。
「サウロンの目」 - ブレーザーPKS 1424+240のプラズマを正面から捉えた印象的な画像。プラズマはほぼ完全なトロイダル磁場（オレンジ色の画像）に囲まれている。特殊相対性理論のおかげで、高エネルギーガンマ線とニュートリノは地球に向かって強く放射されているが、私たちの視点からはプラズマはゆっくりと動いているように見える。クレジット：YY Kovalev 他
これは非常にまれな機会を提供します。科学者は「ブレーザーの中心部を直接見る」ことができ、プラズマの流れが形成され加速される中心部の磁場構造を直接観察できます。
宇宙の謎への答え
偏波無線信号は、研究チームが磁場のマッピングに役立ち、プラズマの始動と維持に重要な役割を果たす螺旋構造を明らかにしました。これにより、科学者たちは、超大質量ブラックホールと共存する銀河核が、電子だけでなく、これまで議論の的となっていた高エネルギーニュートリノの源である陽子も加速していることを初めて確認しました。
「このパズルを解くことで、活動銀河核が最も強力な宇宙加速器であり、地球上の人工加速器の能力をはるかに超えるエネルギーで電子と陽子の両方を生成できることが確認された」とコバレフ氏は強調した。
この発見は、VLBAを用いてブラックホールからのジェットを追跡する数十年にわたる取り組みであるMOJAVEプログラムにとっても大きな勝利となる。世界中の電波望遠鏡を繋ぎ、地球サイズの「仮想望遠鏡」を作り出す超長基線電波干渉法（VLBI）と呼ばれる技術を用いて、研究チームは前例のない天文学的解像度を達成した。
「プロジェクト開始当初、遠方のブラックホールからのジェットと宇宙ニュートリノとの直接的な関連性を証明することはSFの世界のようでした。しかし今、これらの観測のおかげで、それが現実のものとなりました」と、MPIfR所長でありMOJAVEの共同創設者でもあるアントン・ゼンサス教授は述べています。
この発見は、螺旋磁場、相対論的ジェット、高エネルギーニュートリノ、ガンマ線の間のつながりを強化するものであり、さまざまな種類の宇宙信号（光、ニュートリノ、重力波）を組み合わせて宇宙の最も極端な現象を解読するマルチメッセンジャー天文学における画期的な出来事となります。
出典: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/chup-duoc-hinh-anh-con-mat-cua-sauron-chieu-thang-ve-trai-dat/20250821040221998
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