Para ilmuwan menggabungkan teleskop di Bumi dan di luar angkasa untuk mengetahui bahwa quasar yang terkenal ini memiliki suhu inti lebih panas dari 10 triliun derajat! Itu jauh lebih panas daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Chandra X-Ray Observatory image dari quasar 3C273. Jet yang sangat kuat mungkin berasal dari gas yang jatuh ke lubang hitam supermasif. Gambar melalui Chandra.
Dengan menggabungkan sinyal yang direkam dari antena radio di Bumi dan di luar angkasa - secara efektif membuat teleskop dengan ukuran hampir 8-Bumi-diameter - para ilmuwan telah, untuk pertama kalinya, melihat struktur halus di daerah pemancar radio quasar 3C273 , yang merupakan quasar pertama yang dikenal dan masih merupakan salah satu quasar paling terang yang dikenal. Hasilnya telah mengejutkan, melanggar batas suhu atas teoritis. Yuri Kovalev dari Institut Fisika Lebedev di Moskow, Rusia, berkomentar:
Kami mengukur suhu efektif inti quasar menjadi lebih panas dari 10 triliun derajat!
Hasil ini sangat menantang untuk dijelaskan dengan pemahaman kita saat ini tentang bagaimana pancaran quasar relativistik memancar.
Hasil ini diterbitkan pada 16 Maret 2016 di the Jurnal Astrofisika.
Pernyataan 29 Maret dari Max Planck Institute menjelaskan:
Lubang hitam supermasif, yang mengandung jutaan hingga milyaran kali massa matahari kita, berada di pusat semua galaksi besar. Lubang hitam ini dapat menggerakkan jet kuat yang memancarkan luar biasa, seringkali mengalahkan semua bintang di galaksi inangnya. Tetapi ada batas seberapa terang jet ini bisa - ketika elektron menjadi lebih panas dari sekitar 100 miliar derajat, mereka berinteraksi dengan emisi mereka sendiri untuk menghasilkan sinar-X dan sinar Gamma dan dengan cepat menjadi dingin.
Tetapi, sekali lagi, quasar 3C273 mengejutkan kami, kali ini dengan suhu yang jauh lebih tinggi dari yang diperkirakan.
Untuk mendapatkan hasil baru ini, tim internasional menggunakan misi luar angkasa RadioAstron - satelit yang mengorbit Bumi, diluncurkan pada 2011 - yang menggunakan teleskop radio 10 meter di atas satelit Rusia. RadioAstron adalah apa yang oleh para astronom disebut sebagai interferometer Bumi-ke-angkasa. Dengan kata lain, beberapa teleskop radio di Bumi terhubung ke RadioAstron untuk mendapatkan hasil yang tidak mungkin dari instrumen tunggal mana pun. Dalam hal ini, teleskop berbasis Bumi termasuk Teleskop Effelsberg 100 meter, Teleskop Bank Hijau 110 meter, Observatorium Arecibo 300 meter, dan Array Sangat Besar. Pernyataan para astronom ini mengatakan:
Beroperasi bersama, observatorium ini memberikan resolusi langsung tertinggi yang pernah dicapai dalam astronomi, ribuan kali lebih baik daripada Teleskop Luar Angkasa Hubble.
Temperatur yang sangat tinggi bukan satu-satunya kejutan dari studi quasar 3C 273 ini. Tim RadioAstron juga menemukan efek yang menurut mereka belum pernah dilihat sebelumnya dalam sumber ekstragalaktik: gambar 3C 273 memiliki substruktur yang disebabkan oleh efek peering melalui bahan antar bintang encer dari Bima Sakti. Michael Johnson dari Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), yang memimpin penelitian ini, menjelaskan:
Sama seperti nyala lilin mendistorsi gambar dilihat melalui udara panas bergejolak di atasnya, plasma turbulen galaksi kita sendiri mendistorsi gambar sumber astrofisika yang jauh, seperti quasar.
Objek-objek ini sangat kompak sehingga kami tidak pernah dapat melihat distorsi ini sebelumnya. Resolusi sudut luar biasa dari RadioAstron memberi kita alat baru untuk memahami fisika ekstrem di dekat lubang hitam supermasif pusat galaksi jauh dan plasma difus yang menyelimuti galaksi kita sendiri.