Kvazar - što je to?

Pojam se sastoji od kombinacije dviju riječi - kvazistelarnih (sličnih zvijezdi) i radioizvora (radio emisije). Podrazumijeva se da je kvazar kvazi-zvjezdani izvor radio emisije.

Svjetionici svemira

Prošlo je više od pola stoljeća od otkrića prvih kvazara. Broj poznatih objekata teško je nazvati zbog nedostatka jasnih razlika između kvazara i drugih tipova galaksija s aktivnim jezgrama. Ako je krajem dvadesetog stoljeća bilo poznato oko 4000 takvih objekata, danas se njihov broj približava 200 000. Usput, pokazalo se da je prvotno mišljenje da su svi kvazari snažan izvor radio emisije pogrešno - samo jedan stotinak svih objekata ispunjava taj zahtjev.

Najsjajniji i najbliži sunčevom sustavu kvazar (3S273, otvoren jedan od prvih) je na udaljenosti od 3 milijarde svjetlosnih godina. Zračenje najudaljenijeg (PC1247 + 3406) putuje do promatrača Zemlje za 13,75 milijardi godina, što je približno jednako starosti Svemira, to jest, mi ga sada vidimo kao u vrijeme Velikog praska. Kvazar je najudaljeniji promatrani objekt neograničenog prostora.

Pogrešno zračenje

Znanstvenici su bili zbunjeni prvim otvorenim kvazarima. Opažanja i analiza spektra nisu imali nikakve veze s bilo kojim od poznatih objekata, tako da su se činili pogrešnima i neprepoznatljivima. Godine 1963. nizozemski astronom M. Schmidt (Palomarski opservatorij, SAD) predložio je da su spektralne linije jednostavno vrlo snažno pomaknute na dugokraku (crvenu) stranu. Hubbleov zakon dopustio je da kozmološka udaljenost od objekta i brzina njegovog uklanjanja budu određeni veličinom crvenog pomaka, što je dovelo do još većeg iznenađenja. Udaljenost kvazara pokazala se monstruoznom, a istovremeno je gledala u teleskop kao normalna zvijezda + 13 m magnitude. Usporedba udaljenosti s osvjetljenjem dala je masu objekta u milijardama solarnih masa, što čak ni teoretski ne može biti.

Što je kvazar?

Zanimljiv je zaključak usporedbom spektralnih karakteristika kvazara s podacima različitih tipova galaksija. Pronađena je sljedeća struktura glatke promjene svojstava:

• Normalne galaksije (tipovi E, SO radio emisije su mnogo puta slabije od optičkih) su najbliže onima s uobičajenim spektrom.
• Eliptično (tip E, s jasnim spiralnim oblikom i odsutnošću bijelo-plavih divovskih zvijezda i supergiganta).
• Radio galaksije (snaga radio emisije do 10 ⁴⁵ erg / s).
• Plava i kompaktna (daljinski, s velikim crvenim pomakom i visokom svjetlinom).
• Seyfertovskie (s aktivnom jezgrom).
• Lacertidi su snažni izvori zračenja u aktivnim jezgrama nekih galaksija, koje karakterizira visoka varijabilnost svjetline.

Potonji se uklanjaju na mnogo manjoj udaljenosti od kvazara i zajedno s njima tvore klasu blazara. Prema znanstvenicima, blazari su aktivna galaktička jezgra povezana sa supermasivnim crnim rupama.

Svjetski jede

Kako to može biti? Naposljetku, crna rupa ima tako gravitacijsko polje super-moći da ga čak ni svjetlo ne može napustiti. Kvazar je najsjajniji objekt, s obzirom na udaljenost do njega.

Izvor elektromagnetskog zračenja je gravitacijske sile crna rupa nalazi se u središtu galaksije. Oni privlače zvijezde u polju i uništavaju ih. Akrecijski disk se formira iz plina formiranog oko crne rupe. Pod utjecajem gravitacije, skuplja se i dobiva visok kutna brzina što dovodi do jakog zagrijavanja i stvaranja zračenja. Tvar iz unutarnjih područja diska, koju crna rupa ne apsorbira, ide u formiranje mlazova - usko usmjereni tokovi elementarnih čestica s visokom energijom, koje nastaju pod djelovanjem magnetskog polja iz suprotnih polova galaktičke jezgre. Duljina mlaznica može biti u rasponu od nekoliko do stotina tisuća svjetlosnih godina i ovisi o promjeru akrecijskog diska objekta.

Stajalište

Gornja teorija je najpopularnija, objašnjavajući većinu promatranih svojstava "smrtonosnih" astronomskih tijela. Manje je uobičajena inačica da je kvazar "klica" galaksije, čije se formiranje događa pred našim očima. Ali svi znanstvenici su jednoglasni u mišljenju da su ti objekti optički fenomeni. Isto se tijelo može identificirati kao Seyfertova ili radio galaksija, kao lakterija ili kvazar. Vrijednost je, pod kojim se kutom nalazi promatrač:

• Ako se pogled promatrača podudara s ravninom akrecijskog diska koji štiti procese u aktivnoj jezgri, on vidi radio galaksiju (u ovom slučaju najveći dio zračenja leži u radijskom pojasu).
• Ako - u smjeru mlazova, onda blazar s tvrdim gama zračenjem.

Ali, u pravilu, objekt se promatra pod međukutom, pri čemu se prima najveći dio ukupnog zračenja.

Glow Dynamics

Temeljno svojstvo kvazara je promjena svjetlosti u kratkim vremenskim razdobljima. Zbog toga su izračunali da promjer kvazara ne može biti veći od 4 milijarde km (orbita Urana).

Svake sekunde kvazar emitira sto puta više svjetlosne energije u svemir nego cijela naša galaksija (Mliječni put). Da bi se održala takva kolosalna izvedba, crna rupa svake sekunde mora "progutati" planetu ne manje od Zemlje. Uz nedostatak materije, intenzitet apsorpcije slabi, funkcioniranje usporava, svjetlost kvazara slabi. Nakon pristupa i hvatanja novih "žrtava" svjetlost se vraća u normalu.

Prijateljski susjedi

Poznavajući opasna svojstva tih moćnih izvora energije, ostaje da se zahvalimo svemiru da su otkriveni samo na velikoj udaljenosti, au našoj iu najbližim galaksijama - nema. No postoji li proturječje s teorijom jedinstvene homogenosti? Prilikom traženja odgovora treba imati na umu da te objekte promatramo prije milijarde godina. Pitam se što je danas u našem kvazaru? Astronomi aktivno istražuju obližnje strukture svemira u potrazi za bivšim, trošeći svoje "gorivo", izvore super-moći. Čekamo rezultate.

Znanstvenici koriste poznate objekte kao kozmološki alat za proučavanje svojstava i određivanje glavnih faza evolucije svemira. Dakle, samo je otkriće kvazara dopuštalo izvući zaključke o razlici u vakuumskoj energiji od nule, formulirati glavne probleme pretraživanja tamne tvari, ojačati povjerenje u važno mjesto crnih rupa u formiranju galaksija i njihovom daljnjem postojanju.

Proturječja. Vrijeme će pokazati

Postoji nekoliko prosudbi o tome kako kvazar funkcionira i kako radi. Mišljenja stručnjaka o različitim teorijama također su prikazana u širokom rasponu: od ironičnog do entuzijastičnog. Ali postoje objekti s nizom svojstava koji nemaju moguća objašnjenja.

• Ponekad se za isti kvazar vrijednost crvenog pomaka razlikuje za faktor 10, stoga objekt mijenja brzinu uklanjanja za isti iznos. Što nije mistika?
• Ako, promatrajući dva kvazara koji se udaljavaju jedan od drugoga, da procijene udaljenost do njih svojim crvenim pomakom, brzina kojom se oni divergiraju bit će viša brzinu svjetlosti!

Ovi fenomenalni rezultati dobiveni su na temelju teorije Velikog praska, zbog opća teorija relativnosti. Nešto nije u redu s teorijom? Općenito, kvazar je fenomen koji još uvijek čeka svoje istraživače!