Extrémní teploty v jádru kvasaru 3C 273

Umělecké ztvárnění desetimetrového vesmírného radioteleskopu, umístěného na ruské družici RadioAstron alias Spektr-R
Umělecké ztvárnění desetimetrového vesmírného radioteleskopu, umístěného na ruské družici RadioAstron alias Spektr-R
Díky spolupráci desetimetrového vesmírného radioteleskopu, umístěného na ruské družici RadioAstron alias Spektr-R, s řadou velkých pozemních radioteleskopů astrofyzikové zjistili, že teploty uvnitř kvasaru 3C 273 dosahují až 10 bilionů Kelvinů, což se vymyká jakýmkoliv teoreticky představitelným fyzikálním procesům uvnitř kvasarů.

Kvasar 3C 273 je historicky prvním objektem, který byl pozemskými astronomy identifikován jako kvasar, tedy jako kvazistelární zdroj intenzivního radiového záření. Některé kvasary jsou celkově až 100násobně zářivější než nejjasnější galaxie.

Kvasar 3C 273 se nachází asi 2.4 miliardy světelných let od Země směrem k souhvězdí Panny. Jeho součástí jsou i velmi rychlé výtrysky elektricky nabité hmoty, vycházející ze žhavého a jasného jádra kvasaru, obsahujícího pravděpodobně černou díru.

Tyto výtrysky jsou rovnoběžné s rotační osou kvasaru a jsou také velmi mocným zdrojem radiového záření. Právě struktura těchto výtrysků byla současně zkoumána soustavou pozemských radioteleskopů a radioteleskopem umístěným na ruské družici Spektr-R (v rámci interferometrického projektu RadioAstron) a to s obrovskou rozlišovací schopností 26 úhlových mikrosekund, asi 1000x větší než které je schopen Hubbleův vesmírný dalekohled.

Vědci tedy zkoumali jemnou strukturu kvasaru pomocí detekce radiových vln, konkrétně o vlnových délkách 18, 6.2 a 1.35 cm. Díky tomu zjistili, že v jádru kvasaru panují efektivní teploty kolem 10 bilionů Kelvinů, což je mnohem více, než by astrofyzik podle dnešních teoretických modelů kvasarů očekával.

Dosavadní maximum zde očekávaných či přípustných teplot se pohybovalo kolem 100 miliard Kelvinů - pak podle modelů nastupují mechanismy, které směs zde přítomných elektronů a fotonů samovolně ochlazují. Tak či onak, rychlosti částic uvnitř výtrysků hmoty dosahují takové rychlosti, že se zde již uplatňují jevy, plynoucí z teorie relativity.

Vědci také zjistili, že radiový obraz kvasaru nám pravděpodobně trochu rozmazává přítomnost mezihvězdné hmoty v naší Galaxii, konkrétně té její části, která se chová jako turbulentní plazma. Jde o podobný jev, jako kdybychom se dívali na vzdálený objekt přes chvějící se plamen svíčky.

Zdroje: Phys.Org, RadioAstron, The Astrophysical Journal Letters, Max Planck Institute, ScienceDaily, Labroots, Futurism, Astrowatch