Obiektem zainteresowania badaczy był PKS 2155-304, znajdujący się około 1,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi, w kierunku gwiazdozbioru Ryby Południowej. To właśnie blazary należą do najjaśniejszych źródeł promieniowania obserwowanych na niebie. Ich niezwykła aktywność jest związana z materią opadającą na supermasywną czarną dziurę znajdującą się w centrum galaktyki. Część tej materii wylatuje dalej w przestrzeń w postaci potężnych dżetów, które mogą rozciągać się na ogromne odległości.
Czytaj też: Astronauci zrobili pierwszy rentgen w kosmosie. To nawet większy przełom, niż myślisz
Tym razem naukowcy postanowili spojrzeć na PKS 2155-304 z szerszej perspektywy. Zamiast analizować pojedyncze rozbłyski, połączyli dane zebrane przez kosmiczne teleskopy Swift i Fermi z okresu od 2005 do 2024 roku. Tak długa obserwacja pozwoliła zauważyć zachowania, które pozostają niewidoczne podczas krótkich kampanii obserwacyjnych.
Jednym z najważniejszych wniosków jest to, że dotychczasowe modele opisujące aktywność blazarów nie sprawdzają się w przypadku długoterminowych obserwacji. Naukowcy zakładali między innymi, że światło widzialne i promieniowanie rentgenowskie powinny zmieniać swoją intensywność w podobny sposób, jeśli odpowiada za nie ta sama populacja elektronów. W przypadku PKS 2155-304 takiej zależności jednak nie udało się znaleźć.
Jeszcze większe zdziwienie wywołało wydarzenie z kwietnia 2012 roku. Podczas dwóch obserwacji, gdy blazar nie przechodził żadnego gwałtownego rozbłysku, w jego widmie rentgenowskim pojawiło się wyraźne dodatkowe zaburzenie. Zostało ono zaobserwowane przy energii około 4,9 keV. Co istotne, nie miało odpowiednika w danych dotyczących promieniowania gamma.
Według badaczy może to oznaczać, iż w dżecie zachodził wówczas dodatkowy proces fizyczny. Jedna z możliwości zakłada udział cięższych cząstek, przede wszystkim protonów. Taki scenariusz jest szczególnie interesujący, ponieważ reakcje zachodzące z udziałem protonów mogą prowadzić do powstawania neutrin. O jego szczegółach czytamy na łamach Journal of High Energy Astrophysics.
Czytaj też: Enigma z początków wszechświata. Archiwalne dane ujawniły nieznany wcześniej łuk grawitacyjny
Jeśli chodzi o neutrina to są one niezwykle trudne do wykrycia. Przez każdą sekundę przez Ziemię i ludzkie ciało przechodzą ich ogromne ilości, ale jako że niemal nie oddziałują ze zwykłą materią, większość z nich pozostaje niewykryta. Szczególnie interesujące dla fizyków są wysokoenergetyczne neutrina pochodzące z odległych źródeł kosmicznych. Ich pochodzenie wciąż nie jest w pełni poznane. Wcześniej udało się już znaleźć wskazówki łączące wysokoenergetyczne neutrina z blazarami. Nowe obserwacje PKS 2155-304 mogą więc dostarczyć kolejnego elementu tej układanki.
