Въпреки че Слънцето е най-горещият обект в нашата Слънчева система, температурата му бледнее в сравнение с няколко други космически тела. И така, кое е най-горещото място във Вселената?

"Мисля, че подходящият отговор се крие много близо до свръхмасивна черна дупка - особено такава, която акретира, което означава, че яде газ", казва пред Live Science Даниел Палумбо, докторант в Инициативата за черни дупки, изследователска група в Харвардския университет. Тези хранещи се черни дупки, в които се намират релативистични струи - или огромни снопове от материал, които се движат със скорост, "много близка до тази на светлината" - са особено знойни, добавя той.

Засега най-горещото място във Вселената е квазарът 3C273 - ярко светеща област около свръхмасивна черна дупка, намираща се на около 2,4 милиарда светлинни години от Земята, казва Палумбо. Според обсерваторията Грийнбанк в Западна Вирджиния температурата в ядрото на този регион е около 10 трилиона келвина (повече от 10 трилиона градуса по Фаренхайт и Целзий). Въпреки това около тази стойност все още има елемент на несигурност, добавя Палумбо.

Свръхмасивните черни дупки са изключително мощни и се намират в сърцето на повечето, ако не и на всички галактики. Както подсказва и името им, те са свръхмасивни: Стрелец А*, свръхмасивната черна дупка в центъра на нашата галактика Млечен път, има маса, милиони пъти по-голяма от тази на Слънцето. Както всяка черна дупка, квазарът 3C273 има толкова силно гравитационно привличане, че нищо, дори светлината, не може да се измъкне от неговата хватка.

Снимка на квазара 3C273, направена от телескопа "Хъбъл". Източник: NASA

Тази гравитационна „мивка“ е изключително студена отвътре. Същевременно при пръстена от газ, който се върти около нея – т.нар. акреционен диск – нещата стоят точно обратното. Тъй като молекулите се засмукват в черната дупка с висока скорост, триенето, предизвикано от сблъсъците между тази материя, може да доведе до температури от трилиони градуси по Целзий (за справка - температурата на повърхността на Слънцето е 5500 градуса по Целзий). Тези температури се повишават само когато интензивното магнитно поле на черната дупка разпръсне част от близката материя в релативистични струи, които могат да се изстрелят в пространството на милиони светлинни години, добавя Палумбо.

Според Кушик Чатърджи, сътрудник в Инициативата за черните дупки (Black Hole Initiative), отговорът на въпроса къде се намира най-горещото място във Вселената може да зависи и от това кога ще го зададете. Макар че той е съгласен, че черните дупки вероятно са стабилно най-горещите места, навсякъде, където "има катаклизми; там би било най-горещото място", каза той.

Когато две големи небесни тела се сблъскат, последвалата експлозия може да доведе до изключително високи температури. Например две неутронни звезди - разрушените ядра на масивни звезди - които се сблъскват една в друга, могат да предизвикат температура от 1800 милиарда градуса по Целзий според проучване от 2019 г., публикувано в списание Nature Physics. Черна дупка, която се сблъсква с неутронна звезда, също може да излъчва невероятно високи температури, казва Чатърджи. Тези космически сблъсъци обаче често са мимолетни.

Трудно е също така да се определи единственото най-горещо място във Вселената, защото "е сложно да се изследват температурите на много отдалечени обекти; не можете просто да ги измерите с термометър", казва Палумбо, а и все още има много несигурност около точните температури на черните дупки.

Вместо това учените измерват енергията, излъчвана от свръхмасивни черни дупки, които могат да отдават ярки снопове светлина, радиовълни и рентгенови лъчи. Изследователите могат да оценят температурата въз основа на модели, които отчитат дължините на вълните на електромагнитното излъчване, произвеждано от тези източници.

"Позволяваме на светлината от ... много отдалечени обекти да достигне до нашите телескопи", казва Ричард Кели, старши научен сътрудник по слънчеви изследвания в NASA, пред Live Science. "Тази светлина се спуска надолу и попада в сензор, който може да измерва енергията или дължината на вълната на лъчението, изграждаме спектър и щом го анализираме, можем да определим температурата.“

Бъдещата рентгенова обсерватория, наречена Мисия за рентгеново изобразяване и спектроскопия (XRISM), ще помогне на учените да измерват по-точно високотемпературните газове в космоса, казва Кели. Тепърва ще бъдат разработвани и по-съвършени инструменти. Ето защо не е изключено учените да открият области, които са по-горещи дори и от квазара 3C273.

"Мисля, че би било честно да се каже, че в настоящия момент инструментите, с които разполагаме за разбиране на температурите на материала около свръхмасивните черни дупки, са ограничени, но бързо се развиват", каза Палумбо.

Източник: Live Science