Меню

Что называют квазарами ту часть вселенной

Что такое квазары?

Квазары входят в число ярчайших объектов во Вселенной.

Один квазар излучает больше энергии, чем целая галактика. На протяжении многих лет астрономы выдвигали самые разные гипотезы о таинственной природе квазаров, но теперь мы знаем, что они расположены в ядрах некоторых галактик. Источниками энергии квазаров служат огромные черные дыры, масса которых в миллиарды раз превышает массу нашего Солнца. Подобно космическим пылесосам, эти гравитационные чудовища затягивают окружающее вещество, излучая в результате этого процесса невероятное количество энергии.

Квазары

На фотографии. Снимок квазара, расположенного на расстоянии 1,4 млрд. световых лет от Земли, полученный на Космическом телескопе Хаббла.

Квазар, или как их еще называют QSOs, с английского переводится как «радиоисточник, похожий на звезду». Квазары – самые яркие и самые смертоносные объекты в космосе. По происхождению это центры галактик, которые не подходят под их стандартное определение.

Также некоторые ученые причисляют квазары к черным дырам. Это самые мощные пылесосы, существующие во Вселенной – они неизбежно всасывают все, что к ним приближается, разгоняя и разогревая это до немыслимых скоростей и температур. Вся эта карусель разлетается по полюсам и подсвечивается невероятно ярким светом, самым ярким, который когда-либо видела Вселенная. Также небезосновательна теория о том, что квазары – это зарождающиеся галактики, и мы можем наблюдать за их развитием.

Исходя из опять же предположений, квазары – это звезды, а точнее сверхзвезды, в огромных количествах сжигающие водород, который находится в их составе. Вследствие этому такой объект должен иметь массу равную миллиарду масс нашего Солнца.

Однако, согласно законам физики, данная теория не имеет права на существование, потому что небесное светило, имеющее массу больше ста Солнц, быстро распадется из-за ее неустойчивости. Поэтому, источник колоссальной энергии квазаров все еще остается неизвестным.

Яркость

Как вы уже знаете, квазары – самые яркие объекты во Вселенной. Но вам же нужны примеры для сравнения, ведь так? Окей, представьте себе свечение всех звезд Млечного пути, собранных вместе. Представили? А теперь умножьте все это, скажем, на 300, и получите примерную яркость одного квазара.

Еще немного для сравнения: первая настоящая фотография сверхмассивной черной дыры показывает нам объект, находящийся всего в 53 миллионах световых лет от Земли. Чтобы получить эту «фотографию» у ученых со всей планеты ушло два года. Ведь она буквально собиралась по кусочкам из огромного количества данных, собранных восемью мощнейшими телескопами. Даже несмотря на то, что это сверхмассивный объект (больше, чем солнечная орбита Плутона), разглядеть его тень за 53 миллиона световых лет невероятно сложно. Для этого бы понадобился телескоп размером с Землю.

Так вот о чем это я – квазар, находящийся на расстоянии в несколько миллиардов световых лет от нас, можно увидеть в обычный телескоп, купленный вами на авито. Ну, если повезет.

Все же знают, что такое сверхновая? Ее взрыв считается мощнейшим выбросом энергии во Вселенной до тех пор, пока в игру не вступает квазар со словами: «подержи-ка мое пиво». Всего за каких-то полчаса он выбрасывает большее количество энергии, чем при взрыве сверхновой. Да-да, я знаю, что во втором случае на это не нужно полчаса, но сам факт для сравнения очень даже подходил.

Неважно, сколько единиц с девятью ноликами звезд может находится в галактике, яркость свечения квазара все равно будет превосходить их все вместе взятые в сотни, а то и тысячи раз.

Какого же размера должен быть такой объект? Диаметр квазара вполне может быть сопоставим с Солнечной системой. А их возраст исчисляется не одним миллиардом лет.

Расстояния до квазаров

Расстояние до квазаров, как и других объектов далекого космоса, рассчитывается с помощью эффекта Доплера. Квазары имеют красное смещение, вот прям очень красное. Если коротко, то на спектрограмме в красную сторону смещаются объекты, которые удаляются от нас, а в фиолетовую – которые приближаются. То есть квазары движутся от нас (скорее всего не без помощи расширения Вселенной) и делают это с огромной скоростью в 200 тысяч км в секунду. Напомню, что скорость света равна 300 000 км/c. Даже галактики удаляются от нас примерно на несколько десятков тысяч км/c, но никак не несколько сотен.

Читайте также:  Вселенная говорит по русски

Расстояния до квазаров

Некоторые ученые говорят, что мы преувеличиваем количество энергии, выделяемой квазарами, и расстояние до них. И в этом тоже может быть доля правды, потому что мы попросту не можем более точно изучить на столько далекие объекты, хотя увидеть их можно и в обычный телескоп.

Переменность

Переменность – вот главная тайна квазаров. Они переменчивей многих знакомых вам женщин. Что же в них меняется? – Яркость. Период смены уровня свечения может исчисляться несколькими днями или годами. А самый неустойчивый квазар, зафиксированный учеными, менял свой блеск 25 раз в течение одного часа.

На самом деле, большая часть описанного выше, лишь домыслы и предположения, так как более конкретных данных о квазарах мы пока получить не можем. Однако, строить теории всегда весело. Тем более, если они могут помочь нам узнать больше об устройстве и эволюции Вселенной.

Источник

Квазары

Самое интересное в науке – находить нечто необычное. Сначала ученые вообще не понимают, с чем столкнулись и тратят десятилетия, а иногда и века, чтобы разобраться в возникшем явлении. Так и было с квазаром.

В 1960-х годах земные телескопы столкнулись с загадкой. От Солнца, галактики и некоторых звезд приходили радиоволны. Но были найдены и необычные источники, ранее не наблюдавшиеся. Они были крошечными, но невероятно яркими.

Их назвали квазизвездными объектами («квазары»). Но наименование не объяснило природу и причину появления. На начальных этапах удалось лишь узнать, что они двигаются от нас на 1/3 скорости света.

Квазары – невероятно интересные объекты, потому что своим ярким сиянием способны затмить целые галактики. Это далекие формирования, подпитывающиеся от черных дыр, и в миллиарды раз массивнее Солнца.

Это иллюстрация квазара подобного APM 08279+5255, в котором было найдено огромное количество водяного пара. Скорее всего, газ и пыль формируют выступ вокруг центральной части

Первые полученные данные о количестве поступающей энергии повергли ученых в настоящий шок. Многие не могли поверить в существование подобных объектов. Скептицизм заставил их искать другое объяснение происходящему. Некоторые думали, что красное смещение не указывает на удаленность и связано с чем-то другим. Но последующие исследования отбрасывали альтернативные идеи, из-за чего пришлось согласиться, что перед нами – действительно одни из ярчайших и удивительных вселенских объектов.

Изучение началось в 1930-х годах, когда Карл Янски понял, что статистические помехи в трансатлантических телефонных линиях происходили от Млечного Пути. В 1950-х гг. ученые использовали радиотелескопы, чтобы изучить небо, и объединить сигналы с видимым наблюдением.

Удивляет и то, что источников для такого энергетического запаса у квазара не так уж и много. Наилучший вариант – сверхмассивная черная дыра. Это определенный участок в пространстве, обладающий такой сильной гравитацией, что даже световым лучам не удается вырваться за его пределы. Малые черные дыры создаются после гибели массивных звезд. Центральные по массе достигают миллиардов солнечных. Удивляет еще один момент. Хотя это невероятно массивные объекты, по радиусу могут достигать Солнечной системы. Никто не может понять, как формируются такие сверхмассивные черные дыры.

Иллюстрация квазара и черной дыры, похожей на APM 08279+5255, где было замечено много водяного пара. Скорее всего, пыль и газ формируют тор вокруг черной дыры

Читайте также:  Вселенная моих мыслей марьяна веритакс

Вокруг черной дыры вращается огромное газовое облако. Как только газ оказывается в черной дыре, его температура поднимается до миллионов градусов. Это заставляет его создавать тепловое излучение, делая квазар таким ярким в видимом спектре, как и в рентгеновском.

Но есть граница, именуемая пределом Эддингтона. Этот показатель зависит от массивности черной дыры. Если попадает большое количество газа, то создается сильное давление. Оно притормаживает газовый поток, сохраняя яркость квазара ниже черты Эддингтона.

Вам нужно понимать, что все квазары удалены от нас на значительные дистанции. Самый близкий расположен в 800 миллионах световых лет. Так что, можно сказать, что в современной Вселенной их уже не осталось.

Что с ними случилось? Никто точно не знает. Но, если основываться на источнике питания, то, скорее всего, все дело в том, что запас топлива подошел к нулю. Газ и пыль в диске закончились, и квазары не могли больше светить.

Квазары — Дистанционные огни

Если мы говорим о квазаре, то следует объяснить, что такое пульсар. Это быстро вращающаяся нейтронная звезда. Она создается в процессе разрушения сверхновой, когда остается сильно уплотненное ядро. Его окружает мощное магнитное поле (превышает земное в 1 триллион раз), которое заставляет объект вырабатывать заметные радиоволны и радиоактивные частицы из полюсов. Они вмещают в себя разнообразные типы излучения.

Гамма-пульсары воспроизводят влиятельные гамма-лучи. Когда нейтронный тип поворачивается к нам, мы замечаем радиоволны всякий раз, когда на нас указывает один из полюсов. Это зрелище напоминает маяк. Этот свет будет мелькать с разной скоростью (влияют размер и масса). Иногда случается так, что у пульсара появляется двоичный спутник. Тогда он может вторгаться в материю компаньона и учащать свое вращение. В быстром темпе способен пульсировать 100 раз в секунду.

Что же такое квазар?

Точного определения для квазара пока нет. Но последние сведения говорят, что квазары могут создаваться сверхмассивными черными дырами, которые поглощают вещество в аккреционном диске. С ускорением вращения она нагревается. Столкновения частичек создают большое количество света и передают его прочим формам излучения (рентгеновские лучи). Черная дыра в таком положении будет питаться веществом, равным солнечному объему за год. При этом значительное количество энергии будет выброшено из серверного и южного полюса дыры. Это называется космическими струями.

Хотя есть вариант, что перед нами молодые галактики. Так как о них известно мало, то квазар может представлять собою всего лишь раннюю стадию выброшенной энергии. Некоторые считают, что это отдаленные пространственные пункты, где новая материя поступает во Вселенную.

Поиск квазаров

Первый найденный квазар назвали 3C 273 (в созвездии Девы). Его нашли Т. Мэттьюс и А. Сэнджиджем в 1960 году. Тогда казалось, что он относится к 16-й звезде, подобной объекту. Но через три года заметили, что у него обнаружился серьезное красное смещение. Ученые догадались в чем дело, когда поняли, что интенсивная энергия производится на небольшой площади.

Квазар 3C 273 в созвездии Девы

Сейчас квазары находят благодаря красному смещению. Если видят, что у объекта оно высокое, то он заносится в список претендентов. На сегодняшний день их насчитывают более 2000. Главный инструмент поиска – космический телескоп Хаббла. С развитием технологий мы сможем раскрыть все тайны этих загадочных вселенских огоньков.

Световые струи в квазарах

Ученые думают, что точечные проблески – сигналы из галактических ядер, затмевающие галактики. Квазары можно найти только в галактиках, располагающих сверхмассивными черными дырами (миллиард солнечных масс). Хотя свет не способен вырваться из этого места, некоторые частицы пробиваются возле краев. Пока пыль и газ всасываются в дыру, другие частички отдаляются практически на скорости света.

Большую часть квазаров во Вселенной обнаружили на отдалении в миллиарды световых лет. Не будем забывать, что у света уходит время, чтобы добраться к нам. Поэтому, изучая подобные объекты, мы как будто возвращаемся в прошлое. Многие из 2000 найденных квазаров существовали еще в начале галактической жизни. Квазары способны генерировать энергию до триллиона электро-вольт. Это больше, чем количество света всех звезд в галактике (ярче свечения Млечного пути в 10-100000 раз).

Читайте также:  Во вселенной есть только настоящее

Типы квазаров

Квазары входят в класс «активных ядер галактик». Среди прочих можно также заметить сейфертовские галактики и блазары. Каждый из них нуждается в сверхмассивной черной дыре для подпитки.

Сейфертовские уступают по энергии, создавая лишь 100 кэВ. Блазары потребляют намного больше. Многие полагают, что эти три типа – один и тот же объект, нов разных перспективах. Струи квазаров текут под углом в направлении Земли, на что способны также и блазары. У сейфертовских струи не видны, но есть предположение, что их эмиссия направлена не на нас, поэтому не замечается.

Квазары демонстрируют раннюю структуру галактик

При помощи сканирования древнейших вселенских объектов, ученым удается понять, как выглядел Млечный Путь во времена своей молодости.

Атакамская большая решетка миллиметрового диапазона способна запечатлеть «младенческое» состояние галактик, подобных нашей, отобразив момент, когда звезды только родились. Это удивительно, ведь они возвращаются в период, когда Вселенная по возрасту достигала всего 2 миллиардов лет. То есть, мы буквально смотрим в прошлое.

Наблюдая за двумя древними галактиками в инфракрасных длинах волн, ученые заметили, что в раннем периоде развития присутствуют нечто, напоминающее удлиненные диски водородного газа, превосходящие намного меньшие внутренние области звездообразования. Кроме того, они уже обладали вращающими газовыми и пылевыми дисками, а звезды появлялись в довольно быстрых темпах: 100 солнечных масс в год.

Изучаемые объекты: ALMA J081740.86+135138.2 и ALMA J120110.26+211756.2. В наблюдениях помогли квазары, чей свет поступал с заднего плана. Речь идет о сверхмассивных черных дырах, вокруг которых сосредоточены яркие аккреционные диски. Полагают, что они играют роль центров активных галактик.

Квазар на удаленности в 12.5 миллиардов световых лет сияет возле молодой галактики (12 миллиардов световых лет). Приборы ALMA уловили ионизированный углерод (зеленый) и диск с формированием звезд (синий)

Квазары светят намного ярче галактик, поэтому если они расположены на фоне, то галактика теряется из виду. Но наблюдение ALMA позволяет зафиксировать инфракрасный свет, исходящий от ионизированного углерода, а также водород в сиянии квазаров. Анализ показывает, что углерод создает свечение на длине волны в 158 микрометров и характеризует галактическую структуру. Места рождения звезд можно найти благодаря инфракрасному свету от пыли.

Ученые заметили еще один момент в светящемся углероде – его расположение было смещено по отношению к газообразному водороду. Это намек на то, что галактические газы отходят предельно далеко от углеродного участка, а значит, у каждой галактики можно найти большой водородный ореол.

При осмотре объектов переднего плана, исследователи ожидали запечатлеть слабый выброс над квазаром. Но вместо этого заметили две ярких галактики на большой удаленности от квазара.

Художественная интерпретация «детской» галактики, похожей на Млечный Путь, с ярким квазаром, излучающим сияние в газообразном водороде

Анализ также подтвердил, что молодые галактики уже запустили процесс вращения. А это один из признаков принадлежности к спиральному типу. Этот проект стартовал в 2003 году, когда только разрабатывалась идея использования спектров квазаров для идентификации галактик на переднем плане. Этот механизм именуют демпфированной системой Лайман-альфа, из-за того, что водородный газ не дает определить длину волн света от квазара.

ALMA помогла, наконец, разобраться в процессе формирования галактик. Теперь понятно, что некоторые из ранних обладали ореолами, оказавшиеся намного шире, чем предполагали. Они могут предоставлять материал для галактического роста.

Источник