Terminas susidaro sujungus du žodžius – kvazistalinis (panašus į žvaigždę) ir radijo šaltinis (radijo emisija). Tai reiškia, kad kvazaras yra kvazižvaigždinis radijo spinduliuotės šaltinis.
Visatos švyturiai
Nuo pirmųjų kvazarų atradimo praėjo daugiau nei pusė amžiaus. Sunku įvardyti žinomų objektų skaičių, nes nėra aiškių skirtumų tarp kvazarų ir kitų tipų galaktikų su aktyviais branduoliais. Jei XX amžiaus pabaigoje buvo žinoma apie 4000 tokių objektų, tai šiandien jų skaičius artėja prie 200 tūkstančių Beje, pirminė nuomonė, kad visi kvazarai yra galingas radijo spinduliuotės šaltinis, pasirodė klaidinga – tik šimtoji dalis. visi objektai atitinka šį reikalavimą.
Ryškiausias ir artimiausias Saulės sistemos kvazaras (3C273, vienas pirmųjų atrastų) yra 3 milijardų šviesmečių atstumu. Tolimiausios (PC1247+3406) spinduliuotė pas žemiškąjį stebėtoją nukeliauja per 13,75 milijardo metų, o tai maždaug prilygsta Visatos amžiui, t.y. dabar matome ją tokią, kokia buvo Didžiojo sprogimo metu. Kvazaras yra labiausiai nutolęs stebimas objektas beribėje kosminėje erdvėje.
Neteisinga spinduliuotė
Mokslininkus suglumino pirmasis aptiktas kvazaras. Stebėjimai ir spektro analizė neturėjo nieko bendra su jokiu žinomu objektu, tiek, kad jie atrodė klaidingi ir neatpažįstami. 1963 metais olandų astronomas M. Schmidtas (Palomaro observatorija, JAV) pasiūlė, kad spektro linijos tiesiog labai stipriai pasislinkusios į ilgosios bangos (raudonąją) pusę. Hablo dėsnis leido nustatyti kosmologinį atstumą iki objekto ir jo pašalinimo iš raudonojo poslinkio greitį, kas sukėlė dar didesnę nuostabą. Kvazaro atstumas pasirodė didžiulis, o tuo pačiu pro teleskopą jis atrodė kaip eilinė žvaigždė +13m. Palyginus atstumą su šviesumu, objekto masė yra milijardai saulės masių, kurių net teoriškai negali būti.
Kvazarų spektrinių charakteristikų palyginimas su įvairių tipų galaktikų duomenimis leidžia daryti įdomias išvadas. Atskleidžiama tokia sklandžių savybių pokyčių struktūra:
- Įprastos galaktikos(tipai E, SO – radijo spinduliuotė daug kartų silpnesnė už optinę spinduliuotę) – artimiausia, normaliu spektru.
- Elipsės formos(E tipas, turintis aiškią spiralės formą ir be mėlynai baltų milžiniškų žvaigždžių ir supermilžinų).
- Radijo galaktikos(radijo spinduliuotės galia iki 10 45 erg/s).
- Mėlyna ir kompaktiška(nuotolinis, didelis raudonasis poslinkis ir didelis ryškumas).
- Seyferto(su aktyvia šerdimi).
- Lacertidae- galingi spinduliuotės šaltiniai kai kurių galaktikų aktyviuose branduoliuose, pasižymintys dideliu ryškumo kintamumu.
Pastarieji yra daug mažesniu atstumu nei kvazarai ir kartu su jais sudaro blazarų klasę. Pasak mokslininkų, blazarai yra aktyvūs galaktikos branduoliai, susiję su supermasyviomis juodosiomis skylėmis.
Pasaulio valgytojai
Kaip tai gali būti? Juk juodoji skylė turi tokį itin galingą gravitacinį lauką, kad net šviesa negali iš jos išeiti. O kvazaras yra ryškiausias objektas, atsižvelgiant į atstumą iki jo.
Elektromagnetinės spinduliuotės šaltinis yra juodosios skylės, esančios galaktikos centre, gravitacinės jėgos. Jie pritraukia lauke sugautas žvaigždes ir jas sunaikina. Iš susidariusių dujų aplink juodąją skylę susidaro akrecinis diskas. Veikiamas gravitacijos, jis susitraukia ir įgauna didelį kampinį greitį, dėl kurio stipriai įkaista ir susidaro spinduliuotė. Medžiagos iš vidinių disko sričių, kurių nesugeria juodoji skylė, patenka į purkštukų formavimąsi - siaurai nukreiptus didelės energijos elementariųjų dalelių srautus, susidarančius veikiant magnetiniam laukui iš priešingų galaktikos šerdies polių. Purkštukų ilgis gali svyruoti nuo kelių iki šimtų tūkstančių šviesmečių ir priklauso nuo objekto akrecinio disko skersmens.
Požiūris
Aukščiau pateikta teorija yra pati populiariausia, paaiškinanti daugumą pastebėtų „mirtinų“ astronominių kūnų savybių. Mažiau paplitusi versija yra ta, kad kvazaras yra galaktikos „embrionas“, kurio formavimasis vyksta mūsų akyse. Tačiau visi mokslininkai vieningai laikosi nuomonės, kad šie objektai yra optiniai reiškiniai. Tą patį kūną galima identifikuoti kaip Seiferto arba radijo galaktiką, kaip lakertidą ar kvazarą. Svarbu yra kampas, kuriuo jis yra nukreiptas į stebėtoją:
- Jei stebėtojo žvilgsnis sutampa su akrecinio disko plokštuma, kuri ekranizuoja procesus aktyvioje šerdyje, jis mato radijo galaktiką (šiuo atveju didžioji spinduliuotės dalis yra radijo diapazone).
- Jei - su purkštukų kryptimi, tada blazaras su kietąja gama spinduliuote.
Tačiau, kaip taisyklė, objektas stebimas tarpiniu kampu, kuriuo gaunama didžioji dalis visos spinduliuotės.
Švytėjimo dinamika
Pagrindinė kvazarų savybė yra šviesos pokytis per trumpą laiką. Dėl to jie apskaičiavo, kad kvazaro skersmuo negali būti didesnis nei 4 milijardai km (Urano orbita).
Kiekvieną sekundę kvazaras į kosmosą išmeta šimtą kartų daugiau šviesos energijos nei visa mūsų galaktika (Paukščių Takas). Kad išlaikytų tokį kolosalų produktyvumą, juodoji skylė kas sekundę turi „praryti“ planetą, ne mažesnę už Žemę. Trūkstant medžiagos, susilpnėja absorbcijos intensyvumas, lėtėja veikimas, silpsta kvazaro ryškumas. Priartėjus ir užfiksavus naujas „aukas“, šviesumas grįžta į normalų.
Nedraugiški kaimynai
Žinodami pavojingas šių galingų energijos šaltinių savybes, galime tik padėkoti Visatai, kad jie buvo atrasti tik dideliu atstumu, o jų nėra nei mūsų, nei netoliese esančiose galaktikose. Bet ar čia nėra prieštaravimo Visatos vienodumo teorijai? Ieškant atsakymo reikia turėti omenyje, kad šiuos objektus stebime tokius, kokie jie buvo prieš milijardus metų. Įdomu, kas yra kvazaras mūsų laikais? Astronomai aktyviai tiria netoliese esančias kosmines struktūras, ieškodami buvusių itin galingų šaltinių, kurie išnaudojo jų „kurą“. Laukiame rezultatų.
Mokslininkai žinomus objektus naudoja kaip kosmologinį įrankį, norėdami ištirti Visatos savybes ir nustatyti pagrindinius Visatos evoliucijos etapus. Taigi tik kvazarų atradimas leido padaryti išvadas apie nulinę vakuumo energiją, suformuluoti pagrindines tamsiosios materijos paieškos problemas ir sustiprinti pasitikėjimą juodųjų skylių svarbia vieta galaktikų formavime ir tolimesniu jų egzistavimu. .
Prieštaravimai. Laikas parodys
Yra gana daug nuomonių apie tai, kaip kvazaras yra sukurtas ir veikia. Ekspertų atsiliepimai apie įvairias teorijas taip pat pateikiami labai įvairiai: nuo ironiškų iki entuziastingų. Tačiau yra objektų, turinčių daugybę savybių, kurios neturi galimų paaiškinimų.
- Kartais to paties kvazaro raudonasis poslinkis skiriasi 10 kartų, todėl objektas pakeičia savo atsitraukimo greitį tuo pačiu koeficientu. Kodėl tai ne mistiška?
- Jei, stebėdami du vienas nuo kito tolstančius kvazarus, atstumą iki jų įvertinsime pagal jų raudonąjį poslinkį, tai jų sklaidos greitis bus didesnis už šviesos greitį!
Šie fenomenalūs rezultatai gauti remiantis Didžiojo sprogimo teorija, kaip bendrosios reliatyvumo teorijos pasekmė. Ar teorijoje kažkas negerai? Apskritai kvazaras yra reiškinys, kuris vis dar laukia savo tyrinėtojų!
Išvaizda kartais gali būti apgaulinga. Na, kas galėjo pagalvoti, kad silpnos žvaigždės, prieinamos tik gana dideliems teleskopams, bus ryškiausios Visatos lempos?
Jos būtų laikomos paprastomis žvaigždėmis, jei neskleistų palyginti intensyvių radijo bangų. Iki 1963 m. tapo žinomi penki taškiniai kosminio radijo spinduliavimo šaltiniai, iš pradžių vadinami „radijo žvaigždėmis“. Tačiau šis terminas netrukus buvo pripažintas nesėkmingu ir paslaptingieji radijo skleidėjai pradėti vadinti kvazižvaigždžių radijo šaltiniais arba sutrumpintai kvazarais.
Tyrinėdami kvazarų spektrą, astronomai įsitikino, kad jie yra labai toli nuo Žemės ir priklauso galaktikų pasauliui. Be to, palaipsniui tapo aišku, kad kvazarai paprastai yra labiausiai nutolę kosminiai objektai, prieinami žmonėms šiandien. Taigi, jau iš pradžių paaiškėjo, kad atstumas iki kvazaro 3C 273 yra lygus dviem milijardams šviesmečių, o kvazaras tolsta nuo Žemės 50 000 km/sek greičiu! Šiuo metu žinoma apie 1500 kvazarų, o tolimiausias iš jų yra maždaug 15 milijardų šviesmečių nuo mūsų! Atkreipkite dėmesį, kad šis kvazaras taip pat yra greičiausias - jis „bėga“ nuo mūsų greičiu, artimu šviesos greičiui!
Kai išryškėjo beveik neįsivaizduojamas kvazarų atstumas, iškilo klausimas: kokie tai kūnai (ar kūnų sistemos) ir kodėl jie taip ryškiai šviečia? Net ir paprastas kvazaras skleidžia dešimtis ir šimtus kartų stipresnę šviesą nei didžiausios galaktikos, susidedančios iš šimtų milijardų žvaigždžių. Ir yra kvazarų, net dešimtis kartų ryškesnių. Būdinga tai, kad kvazarai skleidžia visame elektromagnetiniame diapazone nuo rentgeno bangų iki radijo bangų, o daugeliui jų infraraudonoji („terminė“) spinduliuotė yra ypač galinga. Netgi vidutinis kvazaras yra ryškesnis nei 300 milijardų saulės!
Turint visas šias savybes, gana netikėtai paaiškėjo, kad kvazarų ryškumas patiria pastebimus svyravimus, kaip ir kintamų žvaigždžių. Labiausiai nustebino tai, kad tokių svyravimų periodai kartais būna itin trumpi – savaičių, dienų ar net mažiau. Neseniai buvo atrastas kvazaras, kurio ryškumo kaitos laikotarpis yra tik apie 200 sekundžių!
Šis faktas neginčijamai parodė, kad kvazarų dydžiai yra palyginti maži. Gamtoje nėra nieko greitesnio už šviesą. Todėl sąveika bet kurioje materialioje sistemoje negali vykti greičiau nei 300 000 km/sek. Tai reiškia, kad jei kvazaras keičia savo ryškumą, jo matmenys neviršija atitinkamo šviesmečių, dienų ar valandų skaičiaus. Aiškiau tariant, bet kurio objekto, kuris keičia šviesumą „t“ metų laikotarpiu, skersmuo yra ne didesnis kaip „t“ šviesmečių.
Iš to išplaukia, kad kvazarų dydžiai yra labai maži, o jų skersmenys, kaip taisyklė, neviršija kelių šimtų astronominių vienetų. Priminsime skaitytojui, kad mūsų planetų sistemos skersmuo yra 100 AU, o tai reiškia, kad kvazarai savo dydžiu prilygsta planetų sistemai. Kvazaro, kurio periodas yra 200 sekundžių, skersmuo yra 6. 10 10 m, tai yra pusė žemės orbitos spindulio. Iš kur tokiame mažame kosmoso tūryje atsiranda nepaprastai didelės energijos atsargos?
Nustatyta, kad kvazarai gali egzistuoti ne ilgiau kaip kelis milijonus metų ir per savo gyvenimą išskiria fantastišką 1055 J energiją. Tačiau kvazarų spektras chemine sudėtimi nedaug skiriasi nuo paprastų žvaigždžių spektro. Kai kuriais atvejais galima išskirti kvazarų dvilypumą ir jų sandaros nevienalytiškumą. Taigi, šalia kvazaro 3C 273, buvo aptiktas pluoštas, kuris buvo išmestas iš kvazaro dėl galingo sprogimo. Visa tai rodo galingus sprogstamuosius procesus, o kvazarai šiuolaikiniams astrofizikams atrodo kaip energijos „perpildyti“ objektai, iš kurių jie visais įmanomais būdais bando išsivaduoti.
Kai kurių astronomų teigimu, kvazarai yra superžvaigždės, kurių masė milijardą kartų didesnė už Saulės. Tokioje superžvaigždėje termobranduolinių reakcijų metu, kai vandenilis virsta heliu, per milijonus metų gali išsiskirti 1055 J energija Bėda ta, kad pagal šiuolaikines teorines koncepcijas, kaip jau minėta, žvaigždės, kurių masė didesnė nei 100 kartų. didesnės nei Saulės yra nestabilios.
Kiti mano, kad kvazarai yra supermasyvios juodosios skylės, kurių masė siekia milijardus saulių. Didžiulių dujų masių įsiurbimas į skylę, jų nuomone, gali lemti stebimą galingą energijos išsiskyrimą. Daugelis žmonių mano, kad kvazarai yra aktyvūs labai tolimų galaktikų branduoliai.
Reikėtų prisiminti, kad stebėdami kvazarus matome praeitį, milijardus metų, nutolusius nuo mūsų eros. Įdomu tai, kad mums judant į pasaulio erdvės gelmes, atrastų kvazarų skaičius iš pradžių didėja, o paskui mažėja. Šis faktas įrodo, kad kvazarai yra trumpalaikė materijos egzistavimo forma. Gali būti, kad kvazarai yra fragmentai, fragmentai to itin tankaus energijos pripildyto kūno, iš kurio prieš 15-20 milijardų metų per sprogimą susidarė stebima Visatos dalis. Ar tai iš tikrųjų tiesa, paaiškės ateityje.
Pats terminas „kvazaras“ yra kilęs iš žodžių kvas istell a r ir r adiosource, pažodžiui reiškiantis: , kaip žvaigždė. Tai yra ryškiausi objektai mūsų Visatoje, turintys labai stiprų . Jie priskiriami aktyviems galaktikos branduoliams – jie netelpa į tradicinę klasifikaciją.
Daugelis mano, kad jie yra didžiuliai, intensyviai sugeriantys viską, kas juos supa. Medžiaga, artėjant prie jų, labai įsibėgėja ir įkaista. Juodosios skylės magnetinio lauko įtakoje dalelės surenkamos į spindulius, kurie nuskrenda nuo jos polių. Šį procesą lydi labai ryškus švytėjimas. Yra versija, kad kvazarai yra galaktikos savo gyvenimo pradžioje, ir iš tikrųjų mes matome jų išvaizdą.
Jei darysime prielaidą, kad kvazaras yra kažkokia superžvaigždė, kuri degina jį sudarantį vandenilį, tada jo masė turėtų siekti iki milijardo saulės!
Tačiau tai prieštarauja šiuolaikiniam mokslui, kuris mano, kad žvaigždė, kurios masė viršija 100 Saulės masių, būtinai bus nestabili ir dėl to suirs. Jų milžiniškos energijos šaltinis taip pat lieka paslaptimi.
Ryškumas
Kvazarai turi didžiulę spinduliuotės galią. Jis gali šimtus kartų viršyti visų visos galaktikos žvaigždžių spinduliavimo galią. Galia tokia didelė, kad įprastu teleskopu galime pamatyti objektą, esantį už milijardų šviesmečių nuo mūsų.
Pusvalandžio kvazaro spinduliuotės galia gali būti palyginama su energija, išsiskiriančia supernovos sprogimo metu.
Šviesumas gali tūkstančius kartų viršyti galaktikų šviesumą, o pastarąsias sudaro milijardai žvaigždžių! Jei palyginsime kvazaro pagaminamos energijos kiekį per laiko vienetą, skirtumas bus 10 trilijonų kartų! Ir tokio objekto dydis gali būti gana panašus į tūrį.
Amžius
Šių superobjektų amžius siekia dešimtis milijardų metų. Mokslininkai apskaičiavo: jei šiandien kvazarų ir galaktikų santykis yra 1:100 000, tai prieš 10 milijardų metų jis buvo 1:100.
Atstumai iki kvazarų
Atstumai iki tolimų Visatoje esančių objektų nustatomi naudojant. Visiems stebimiems kvazarams būdingas stiprus raudonasis poslinkis, tai yra, jie tolsta. O jų pašalinimo greitis tiesiog fantastiškas. Pavyzdžiui, objekto 3C196 greitis buvo apskaičiuotas kaip 200 000 km/sek (du trečdaliai šviesos greičio)! Ir tai yra maždaug už 12 milijardų šviesmečių. Palyginimui, galaktikos skrenda „tik“ dešimčių tūkstančių km/sek. greičiu.
Kai kurie astronomai mano, kad tiek energijos srautai iš kvazarų, tiek atstumai iki jų yra kiek perdėti. Faktas yra tas, kad nėra pasitikėjimo itin nutolusių objektų tyrimo metodais visą intensyvių stebėjimų laiką, nebuvo įmanoma pakankamai tiksliai nustatyti atstumus iki kvazarų.
Kintamumas
Tikroji paslaptis yra kvazarų kintamumas. Jie keičia savo šviesumą nepaprastu dažniu, galaktikos neturi tokių pokyčių. Pokyčių laikotarpis gali būti skaičiuojamas metais, savaitėmis ir dienomis. Rekordu laikomas 25 kartus ryškumo pokytis per vieną valandą. Šis kintamumas būdingas visoms kvazarų emisijoms. Remiantis naujausiais stebėjimais, paaiškėja, kad O Dauguma kvazarų yra netoli didžiulių elipsinių galaktikų centrų.
Tyrinėdami juos, mums tampa aiškiau apie Visatos sandarą ir jos evoliuciją.
>Kvazaras– aktyvus galaktikos branduolys pradiniame vystymosi etape: tyrimai, aprašymas ir charakteristikos su nuotraukomis ir vaizdo įrašais, galingas magnetinis laukas, struktūra ir tipai.
Įdomiausias dalykas moksle yra rasti kažką neįprasto. Iš pradžių mokslininkai visiškai nesuvokia, su kuo susiduria, ir praleidžia dešimtmečius, o kartais ir šimtmečius, kad suprastų iškilusį reiškinį. Taip atsitiko su kvazaru.
1960-aisiais teleskopai Žemėje susidūrė su paslaptimi. Iš kai kurių atėjo radijo bangos. Tačiau buvo rasta ir neįprastų šaltinių, kurie anksčiau nebuvo pastebėti. Jie buvo maži, bet neįtikėtinai ryškūs.
Jie buvo vadinami kvazižvaigždiniais objektais („kvazarais“). Tačiau pavadinimas nepaaiškino jo atsiradimo pobūdžio ir priežasties. Pradiniuose etapuose mums pavyko tik išsiaiškinti, kad jie tolsta nuo mūsų 1/3 šviesos greičio.
- neįtikėtinai įdomūs objektai, nes savo ryškiu spindesiu jie gali pranokti visas galaktikas. Tai tolimi dariniai, maitinami , ir milijardus kartų masyvesni už Saulę.
Pirmieji gauti duomenys apie gaunamos energijos kiekį mokslininkus panardino į tikrą šoką. Daugelis negalėjo patikėti tokių objektų egzistavimu. Skepticizmas privertė juos ieškoti kito paaiškinimo, kas vyksta. Kai kurie manė, kad raudonasis poslinkis nerodo atstumo ir atsirado dėl kažko kito. Tačiau vėlesni tyrimai atmetė alternatyvias idėjas, todėl turėjome sutikti, kad prieš mus tikrai yra vieni ryškiausių ir nuostabiausių universalių objektų.
Tyrimas prasidėjo 1930-aisiais, kai Karlas Janskis suprato, kad statistiniai trukdžiai transatlantinėse telefono linijose kyla iš Paukščių Tako. 1950 m mokslininkai radijo teleskopais tyrinėjo dangų ir derino signalus su matomais stebėjimais.
Stebina ir tai, kad kvazaras neturi daug šaltinių tokiam energijos rezervui. Geriausias variantas yra supermasyvi juodoji skylė. Tai yra tam tikra erdvė erdvėje, kuri turi tokią stiprią gravitaciją, kad net šviesos spinduliai negali išeiti už jos ribų. Mažos juodosios skylės susidaro po masyvių žvaigždžių mirties. Centriniai pasiekia milijardus saulės masių. Dar vienas dalykas stebina. Nors tai yra neįtikėtinai masyvūs objektai, jų spindulys gali siekti . Niekas negali suprasti, kaip susidaro tokios supermasyvios juodosios skylės.
Kvazaro ir juodosios skylės, panašios į APM 08279+5255, iliustracija, kurioje buvo matyti daug vandens garų. Labiausiai tikėtina, kad dulkės ir dujos sudaro torą aplink juodąją skylę
Didžiulis dujų debesis sukasi aplink juodąją skylę. Dujoms patekus į juodąją skylę, jų temperatūra pakyla iki milijonų laipsnių. Dėl to jis skleidžia šiluminę spinduliuotę, todėl kvazaras matomame spektre yra toks pat ryškus, kaip ir rentgeno spindulių spektre.
Tačiau yra riba, vadinama Edingtono riba. Šis rodiklis priklauso nuo juodosios skylės masyvumo. Jei patenka daug dujų, susidaro stiprus slėgis. Jis sulėtina dujų srautą, išlaikydamas kvazaro ryškumą žemiau Edingtono linijos.
Turite suprasti, kad visi kvazarai yra dideliais atstumais nuo mūsų. Artimiausias yra už 800 milijonų šviesmečių. Taigi, galime teigti, kad šiuolaikinėje Visatoje jų nebėra.
Kas jiems atsitiko? Niekas tiksliai nežino. Tačiau, remiantis maitinimo šaltiniu, greičiausiai visa esmė ta, kad degalų tiekimas pasiekė nulį. Dujos ir dulkės diske baigėsi, o kvazarai nebegalėjo šviesti.
Kvazarai – nuotoliniai žibintai
Jei mes kalbame apie kvazarą, turėtume paaiškinti , kas nutiko pulsaras. Tai greitai besisukantis. Jis sukuriamas sunaikinant supernovą, kai lieka labai sutankinta šerdis. Jį supa galingas magnetinis laukas (1 trilijoną kartų didesnis nei Žemės), dėl kurio objektas skleidžia pastebimas radijo bangas ir radioaktyviąsias daleles iš ašigalių. Jie prisitaiko prie įvairių tipų spinduliuotės.
Gama pulsarai skleidžia galingus gama spindulius. Kai neutronų tipas pasisuka į mus, mes pastebime radijo bangas, kai vienas iš polių yra nukreiptas į mus. Šis vaizdas primena švyturį. Ši lemputė mirksės skirtingu greičiu (dydis ir masė įtakoja). Kartais nutinka taip, kad pulsaras turi dvejetainį palydovą. Tada jis gali įsiveržti į savo kompaniono materiją ir pagreitinti jo sukimąsi. Greitu tempu jis gali pulsuoti 100 kartų per sekundę.
Kas yra kvazaras?
Tikslaus kvazaro apibrėžimo dar nėra. Tačiau naujausi įrodymai rodo, kad kvazarus gali sukurti supermasyvios juodosios skylės, kurios sunaudoja medžiagą akrecijos diske. Kai sukimasis greitėja, jis įkaista. Susidūrusios dalelės sukuria didelius šviesos kiekius ir perduoda ją kitoms spinduliuotės formoms (rentgeno spinduliams). Šioje padėtyje esanti juodoji skylė maitinsis medžiaga, lygia saulės kiekiui per metus. Tokiu atveju iš serverio ir skylės pietinių ašigalių bus išmestas didelis energijos kiekis. Tai vadinami kosminiais purkštukais.
Nors yra galimybė, kad mes žiūrime į jaunas galaktikas. Kadangi apie juos mažai žinoma, kvazaras gali reikšti tik ankstyvą išleistos energijos stadiją. Kai kurie mano, kad tai yra tolimi erdviniai taškai, kuriuose nauja materija patenka į Visatą.
Kosminių radijo šaltinių prigimtis
Astrofizikas Anatolijus Zasovas apie sinchrotroninę spinduliuotę, juodąsias skyles tolimų galaktikų branduoliuose ir neutralias dujas:
Ieškoti kvazarų
Pirmasis rastas kvazaras buvo pavadintas 3C 273 (Mergelės žvaigždyne). Jį T. Matthewsas ir A. Sanjij rado 1960 m. Tada atrodė, kad jis priklauso 16-ajam į žvaigždę panašiam objektui. Tačiau po trejų metų jie pastebėjo, kad jis turi rimtą raudonąją pamainą. Mokslininkai išsiaiškino, kas vyksta, kai suprato, kad mažame plote gaminama intensyvi energija.
Šiais laikais kvazarai randami dėl jų raudonojo poslinkio. Jeigu jie mato, kad objektas turi aukštą įvertinimą, tuomet jis įtraukiamas į pretendentų sąrašą. Šiandien jų yra daugiau nei 2000 Pagrindinis paieškos įrankis yra Hablo kosminis teleskopas. Tobulėjant technologijoms, galėsime atskleisti visas šių paslaptingų universalių žibintų paslaptis.
Šviesos srautai kvazaruose
Mokslininkai mano, kad tikslūs blyksniai yra galaktikos branduolių, užtemdančių galaktikų, signalai. Kvazarus galima rasti tik supermasyviose galaktikose (milijardas Saulės masių). Nors šviesa negali ištrūkti iš šios srities, kai kurios dalelės prasiskverbia šalia kraštų. Kol dulkės ir dujos įsiurbiamos į skylę, kitos dalelės pasislenka beveik šviesos greičiu.
Dauguma Visatoje esančių kvazarų buvo atrasti milijardų šviesmečių atstumu. Nepamirškime, kad šviesa mus pasiekia užtruks. Todėl tyrinėdami tokius objektus tarsi grįžtame į praeitį. Daugelis iš 2000 rastų kvazarų egzistavo galaktikos gyvavimo pradžioje. Kvazarai gali generuoti energiją iki trilijono elektros voltų. Tai daugiau nei visų galaktikos žvaigždžių šviesos kiekis (10–100 000 kartų šviesesnis nei Paukščių Takas).
Kvazarų spektroskopija
Fizikas Aleksandras Ivančikas apie pirminės materijos sudėties nustatymą, kosmologines epochas ir pagrindinių konstantų matavimą:
Kvazarų rūšys
Kvazarai priklauso „aktyvių galaktikos branduolių“ klasei. Be kitų, taip pat galite pastebėti Seiferto galaktikas ir . Kiekvienam iš jų reikalinga supermasyvi juodoji skylė.
Seyfert yra prastesnės energijos, sukuria tik 100 keV. Blazarai sunaudoja daug daugiau. Daugelis žmonių mano, kad šie trys tipai yra tas pats objektas, bet iš skirtingų perspektyvų. Kvazarų purkštukai teka kampu į Žemę, ką sugeba ir blazarai. Seyfert purkštukų nematyti, tačiau yra prielaida, kad jų emisija nėra nukreipta į mus, todėl nepastebima.
Kvazarai atskleidžia ankstyvą galaktikų struktūrą
Nuskaitydami seniausius universalius objektus, mokslininkai gali suprasti, kaip jis atrodė jaunystėje.
„Atakama Large Millimeter Array“ gali užfiksuoti tokių galaktikų, kaip mūsų, naujagimių būseną, vaizduodamas žvaigždžių gimimo momentą. Tai stebina, nes jie grįžta į laikotarpį, kai Visatai tebuvo 2 milijardai metų. Tai yra, mes tiesiogine prasme žiūrime į praeitį.
Stebėdami dvi senovines galaktikas infraraudonųjų spindulių bangų ilgiais, mokslininkai pastebėjo, kad jų vystymosi pradžioje buvo pailgi vandenilio dujų diskai, aplenkę daug mažesnius vidinius žvaigždžių formavimosi regionus. Be to, jie jau turėjo besisukančius dujų ir dulkių diskus, o žvaigždės iškildavo gana sparčiai: 100 saulės masių per metus.
Tiriami objektai: ALMA J081740.86+135138.2 ir ALMA J120110.26+211756.2. Stebėjimus atlikti padėjo kvazarai, kurių šviesa sklinda iš fono. Kalbame apie supermasyvias juodąsias skyles, aplink kurias susitelkę ryškūs akrecijos diskai. Manoma, kad jie atlieka aktyvių galaktikų centrų vaidmenį.
Kvazarai šviečia daug ryškiau nei galaktikos, todėl jei jie yra fone, galaktika prarandama akiratyje. Tačiau ALMA stebėjimai gali aptikti infraraudonąją šviesą, sklindančią iš jonizuotos anglies, taip pat vandenilį kvazarų spindesyje. Analizė rodo, kad anglis skleidžia 158 mikrometrų bangos ilgio švytėjimą ir apibūdina galaktikos struktūrą. Žvaigždžių gimimo vietas galima rasti dulkių infraraudonųjų spindulių dėka.
Mokslininkai pastebėjo dar vieną dalyką apie švytinčią anglį – jos vieta buvo pasislinkusi vandenilio dujų atžvilgiu. Tai yra užuomina, kad galaktikos dujos yra labai toli nuo anglies srities, o tai reiškia, kad aplink kiekvieną galaktiką galima rasti didelį vandenilio halo.
Kvazaras yra ypač galingas ir tolimas aktyvus galaktikos branduolys. Anglų kalbos terminas kvazaras yra kilęs iš žodžių kvazistalinis („kvazižvaigždė“ arba „panašus į žvaigždę“) ir radiosource („radijo šaltinis“) ir pažodžiui reiškia „kvazižvaigždinis radijo šaltinis“.
Kvazarai yra vieni ryškiausių Visatos objektų – jų spinduliavimo galia kartais yra dešimtis ar šimtus kartų didesnė už bendrą visų žvaigždžių galią tokiose galaktikose kaip mūsų. Pirminių galaktikų pėdsakai aplink kvazarus (ir ne visus) buvo aptikti tik vėliau. Kvazarai pirmą kartą buvo pripažinti kaip didelio raudonojo poslinkio objektai, turintys elektromagnetinę spinduliuotę (įskaitant radijo bangas ir matomą šviesą) ir kurių kampiniai dydžiai tokie maži, kad keletą metų po jų atradimo jų nebuvo galima atskirti nuo „taškinių šaltinių“ - žvaigždžių (priešingai, išplėstinių šaltinių). labiau atitinka galaktikas). Savo savybėmis šie pseudožvaigždiniai radijo šaltiniai yra panašūs į aktyvius galaktikos branduolius. Daugelis astrofizikų mano, kad šių objektų šviesumas nepalaikomas termobranduolinėmis priemonėmis. Kvazarų energija yra gravitacinė energija, kuri išsiskiria dėl katastrofiško suspaudimo galaktikos šerdyje.
Be šiuolaikinio apibrėžimo, buvo ir originalus: „Kvazaras yra dangaus objektų klasė, kuri optiniame diapazone yra panaši į žvaigždę, tačiau turi stiprią radijo spinduliuotę ir itin mažus kampinius matmenis (mažiau nei 10 colių). . Pradinis apibrėžimas buvo suformuotas šeštojo dešimtmečio pabaigoje ir septintojo dešimtmečio pradžioje, kai buvo atrasti pirmieji kvazarai ir jų tyrimas buvo ką tik prasidėjęs. Ir šiame apibrėžime nėra nieko blogo, išskyrus šį faktą. Kaip paaiškėjo, nuo 2004 m. daugiausiai 10% kvazarų skleidžia galingą radijo bangą. O likę 90% stiprių radijo bangų neskleidžia. Astronomai tokius objektus vadina radijo tyliais kvazarais.
Šiandien populiariausia hipotezė yra ta, kad kvazaras yra didžiulė juodoji skylė, kuri čiulpia aplinkinę erdvę. Artėjant prie juodosios skylės dalelės įsibėgėja ir susiduria viena su kita – tai sukelia galingą radijo spinduliavimą. Jei juodoji skylė taip pat turi magnetinį lauką, tada ji taip pat surenka daleles į spindulius – vadinamuosius purkštukus, kurie nuskrenda nuo polių. Kitaip tariant, astronomų stebimas švytėjimas yra viskas, kas liko iš galaktikos, kuri mirė juodojoje skylėje. Remiantis kitomis versijomis, kvazarai yra jaunos galaktikos, atsiradimo procesas, kurio gimimą mes stebime. Kai kurie mokslininkai teigia, kad kvazaras yra jauna galaktika, kurią ryja juodoji skylė.
Kad ir kaip būtų, astrofizikai labai glaudžiai sieja kvazarų egzistavimą ir galaktikų likimą. Pirmąjį kvazarą, 3C 48, šeštojo dešimtmečio pabaigoje atrado Alanas Sandage'as ir Thomas Matthewsas, atlikdami radijo dangaus tyrimą. 1963 metais jau buvo žinomi 5 kvazarai. Tais pačiais metais olandų astronomas Martinas Schmidtas įrodė, kad kvazarų spektro linijos yra stipriai raudonai pasislinkusios. Darant prielaidą, kad šį raudonąjį poslinkį sukelia kosmologinio raudonojo poslinkio efektas, atsirandantis dėl kvazarų pašalinimo, atstumas iki jų buvo nustatytas pagal Hablo dėsnį. Pastaruoju metu buvo priimta, kad radiacijos šaltinis yra supermasyvios juodosios skylės, esančios galaktikos centre, akrecinis diskas, todėl kvazarų raudonasis poslinkis yra didesnis nei kosmologinis prognozuojamu gravitacinio poslinkio dydžiu. A. Einšteinas bendrojoje reliatyvumo teorijoje. Labai sunku nustatyti tikslų iki šiol aptiktų kvazarų skaičių. Tai paaiškinama, viena vertus, nuolatiniu naujų kvazarų atradimu, kita vertus, aiškios ribos tarp kvazarų ir kitų aktyvių galaktikų tipų nebuvimu. 1987 m. paskelbtame Hewitt-Burbridge sąraše kvazarų skaičius buvo 3594. 2005 m. grupė astronomų savo tyrime naudojo duomenis apie 195 000 kvazarų. Vieno iš artimiausių ir ryškiausių kvazarų 3C 273 raudonasis poslinkis z = 0,158 (tai atitinka maždaug 3 milijardų šviesmečių atstumą). Tolimiausi kvazarai dėl savo milžiniško šviesumo, šimtus kartų didesnio nei įprastų galaktikų, radijo teleskopais fiksuojami daugiau nei 12 milijardų šviesmečių atstumu. metų. 2011 m. liepos mėn. tolimiausias kvazaras (ULAS J112001.48+064124.3) yra maždaug 13 milijardų šviesmečių atstumu. metų nuo Žemės. Nereguliarus kvazarų ryškumo kintamumas mažesne nei para laiko skalėje rodo, kad regionas, kuriame susidaro jų spinduliuotė, yra mažas, panašus į Saulės sistemos dydį. 1982 m. Australijos astronomai atrado naują kvazarą, pavadintą PKS 200-330, kurio raudonasis poslinkis tuo metu buvo rekordinis Z = 3,78. Tai reiškia, kad nuo mūsų tolstančio astronominio objekto spektrinių linijų dėl Doplerio efekto bangos ilgis yra 3,78 karto didesnis už stacionaraus šviesos šaltinio vertę. Atstumas iki šio kvazaro, matomo per optinį teleskopą kaip devyniolikto dydžio žvaigždės, yra 12,8 milijardo šviesmečių. 80-ųjų antroje pusėje buvo užfiksuoti dar keli tolimiausi kvazarai, kurių raudonasis poslinkis jau viršijo 4,0. Taigi šių kvazarų siunčiami radijo signalai, kai mūsų galaktika, įskaitant Saulės sistemą, dar nebuvo susiformavusi, šiandien gali būti registruojami tik žemėje. Ir šie spinduliai nukeliauja didžiulį atstumą – daugiau nei 13 milijardų šviesmečių. Šie vienas po kito einantys astronominiai atradimai buvo padaryti per konkurencines mokslines lenktynes tarp Australijos astronomų Siding Spring observatorijoje ir jų kolegų amerikiečių Mount Palomaro observatorijoje Kalifornijoje. Šiandien labiausiai nuo mūsų nutolęs objektas yra kvazaras PC 1158+4635, kurio raudonasis poslinkis yra 4,733. Atstumas iki jo yra 13,2 milijardo šviesmečių.
Tačiau toje pačioje Palomaro kalno observatorijoje, pasitelkę 5 metrų teleskopą, drąsaus kvazarų medžiotojo M. Schmidto vadovaujami amerikiečių žvaigždžių tyrinėtojai 1991 metų rugsėjį pagaliau patvirtino gandus apie toliau nuo mūsų esantį astronominį objektą. Rekordinio nuotolio kvazaro skaičiaus PC 1247+3406 raudonasis poslinkis yra 4,897. Atrodo, kad daugiau nėra kur eiti. Šio kvazaro spinduliuotė pasiekia mūsų planetą per laiką, beveik prilygstantį Visatos amžiui. Naujausi stebėjimai parodė, kad dauguma kvazarų yra netoli didžiulių elipsinių galaktikų centrų.
Kvazarų bolometrinis (integruotas per visą spektrą) šviesumas gali siekti 10 46 - 10 47 erg/s. Vidutiniškai kvazaras pagamina apie 10 trilijonų kartų daugiau energijos per sekundę nei mūsų Saulė (ir milijoną kartų daugiau energijos nei galingiausia žinoma žvaigždė), o spinduliuotės kintamumas visuose bangų ilgių diapazonuose.
