В 1987 году американский астрофизик Фидлер открыл неожиданное изменение интенсивности внегалактических радиоисточников — в течение месяца плотность потока сначала немного увеличилась, потом упала в два раза относительно исходной, а затем восстановилась до прежней величины. Ни до ни после этот источник не демонстрировал подобного поведения. Явление назвали предельным рассеянием или событием Фидлера, extreme scattering event в английской терминологии. И почти сразу появилась теория, согласно которой между нами и этим источником оказывается плотное облако холодного газа, которое действует как линза, отклоняя часть света. Это облако должно быть размером примерно в миллиард километров и находиться от нас на расстоянии около 3000 световых лет (то есть внутри нашей Галактики).

Почему появление какого-то облака более вероятно, чем ослабление самого источника? Дело в том, что все зарегистрированные события наблюдались у квазаров. Квазар — это огромный и мощный объект, который состоит из сверхмассивной черной дыры, аккреционного диска и, иногда, джетов. Квазар производит больше энергии чем целая галактика. Квазары переменны во всех диапазонах электромагнитного спектра, потому что темп аккреции на сверхмассивную черную дыру в каждый момент произволен. Однако, эта переменность абсолютно хаотична и незначительна по сравнению с полной мощностью излучения. Такие огромные объекты не могут стать тусклее в два раза всего за несколько дней — для этого нужны многие миллионы лет. Поэтому логично предположить, что в случае предельного рассеяния меняется не светимость как характеристика источника, а звездная величина, — яркость источника, какой ее видит наблюдатель. И главным кандидатом в причины этого падения светимости является облако холодного газа.

Проблема в том, что если посчитать давление плазмы (напомним, что после окончания эпохи Реионизации почти весь газ во Вселенной находится в ионизованном состоянии, то есть это плазма) в облаке-линзе, то оно оказывается в тысячу раз больше давления окружающей среды. Это странно и неожиданно, потому что такие облака должны быстро разрушаться. А значит и вероятность прохождения облака между нами и квазаром должна быть исчезающе мала, а мы видим такие события достаточно часто. Значит, либо эти облака постоянно образуются в нашей Галактике (что маловероятно), либо есть какой-то механизм, который позволяет облаку не рассеиваться достаточно длительное время.

Более того, интересна форма линзы — это сферически-симметричный или протяженный объект? Как распределена его плотность? С точки зрения оптики — это собирающая или рассеивающая линза?

Читать дальше.