Излучение черной дыры находящейся в центре квазара, "нарушают" известные законы астрофизики...

Наблюдения за ярчайшим квазаром 3C273 в созвездии Девы, проведенные при помощи российского наземно-космического комплекса "Радиоастрон", помогли ученым выяснить, что "плевки" черной дыры, находящейся в его центре, "нарушают" известные законы астрофизики и требуют новых подходов к описанию выбросов квазаров.

"Это противоречит нашим представлениям о природе излучения квазаров. Нам пока не удалось найти удовлетворительное объяснение обнаруженного 10-кратного превышения температуры. Полагаю, за этим поразительным результатом скрывается новая глава в изучении дальней Вселенной", — заявил академик Николай Кардашев, руководитель проекта "Радиоастрон", глава Астрокосмического центра ФИАН.

За этим открытием, на самом деле, тянется довольно длительная история, которая уходит корнями еще в первые месяцы работы "Радиоастрона" на орбите, в рамках первых частей его ключевой научной программы.

Как рассказывал Юрий Ковалев, координатор научной программы "Радиоастрона", еще в 2012 году, первые же наблюдения за джетами, тонкими пучками материи, которые "выплевываются" сверхмассивными черными дырами в центрах активных ядер галактик, показали, что их температура заметно превышает ожидаемые значения, предсказываемые теорией, и даже выходит за их пределы.

Схожие данные были получены в ходе составления атласа квазаров, чем Ковалев и его научная команда занимались несколько лет после запуска "Спектра-Р", ключевой части "Радиоастрона". В 2014 году Ковалев, выступая на научной ассамблее COSPAR, заявил, что через год он сможет заявить, что "Радиоастрону" удалось показать, что описание работы джетов требует новой физики, если результаты наблюдений за ядрами галактик будут оставаться такими же.

Сегодня Кардашев, Ковалев и их коллеги готовы сделать подобный вывод, опираясь на результаты наблюдений за ярчайшим квазаром 3C273, удаленным от нас на расстоянии двух миллиардов световых лет в сторону созвездия Девы.
Для исследований квазара 3C273 на Земле астрономы привлекли 100-метровый радиотелескоп в Эффельсберге (Германия), 110-метровый в Гринбэнке, 300-метровый телескоп Аресибо и решетку VLA (США). Работая совместно, "Спектр-Р" и наземные радиообсерватории способны дать максимально высокое угловое разрешение, когда-либо достигнутое в астрономии – в тысячи раз выше, чем у космического телескопа "Хаббл".

Как показали эти наблюдения, результаты и анализ которых был опубликован в Astrophysical Journal Letters, ядро и джеты 3С273 оказались экстремально, невозможно горячими —  их эффективная температура составляет от 20 до 40 триллионов градусов Кельвина.

Это значение поставило ученых в тупик: дело в том, что эффективная температура плазмы, из которой состоят джеты квазаров, не может превышать 500 миллиардов градусов. Потолок температуры связан с так называемой обратной комптоновской катастрофой – если энергия электронов превышает этот предел, они начинают лавинообразно передавать энергию фотонам и охлаждаться. Но квазар 3C273 нарушает это ограничение, и даже усиление излучения под действием релятивистских факторов не может объяснить столь высокие температуры.

"Каким-то образом ядро квазара умудряется держать температуру экстремально высокой. Мы высказали несколько идей. Будем разбираться. Это тот тип счастливых научных открытий, который обязательно поможет нам лучше разобраться в природе квазаров", — заключает Ковалев.