Что, если бы квазар ворвался в Солнечную систему?
Представьте, что вы вышли на прогулку в прекрасный день без забот о мире. Птицы поют, а Солнце светит. Солнце кажется ярче обычного и что-то не то с вашей кожей… Оказывается, это вовсе не Солнце, а гамма-излучения, посылаемое квазаром! Короче говоря, у вас серьезные проблемы.
Как квазар вообще попал сюда? И что будет с Землей, если квазар переместится в наш район?
Надеюсь, у вас сегодня не было никаких планов, поскольку самый яркий объект в небе «открыл магазин» в нашей Солнечной системе. Так что же будет происходить?
Квазар — это результат столкновения двух черных дыр с образованием сверхмассивной черной дыры с массой, которая перевешивает наше Солнце в миллиард раз. Когда черные дыры сливаются, все выходит из строя.
Две черные дыры начинают поглощать весь газ и пыль поблизости, а также все остальное в этом районе. Итак, если они поедают друг друга, почему мы видим этот яркий свет? Материя начинает светиться от давления и трения, в результате чего вы видите ослепительный свет.
Если бы это произошло в непосредственной близости от Земли, это было бы результатом слияния черной дыры из центра галактики Млечный путь и черной дыры из центра галактики Андромеда, которая находится на расстоянии 2,5 миллиона световых лет. Если бы они встретились, мы бы увидели огромное количество инфракрасного света, излучаемого во Вселенную.
Это также будет предвестником смерти и разрушения. Что же будет с нашей планетой?
Приготовьтесь…. Квазары выбрасывают реактивные струи, которые настолько ярки, что затмевают все звезды в своих галактиках. Таким образом, наше Солнце превратилось бы в свечу посреди очень яркого прожектора.
Освещение квазара вместе с излучением, которое он испускает, уничтожит атмосферу Земли.
И нам действительно нужна наша атмосфера. Это наш защитный слой, чтобы держать вещи в порядке и регулировать температуру. Без этого океаны высохнут, арктический лед превратится в водяной пар, и все станет намного, намного жарче.
Все это произойдет очень быстро, так что вам не придется переживать долгий, затяжной апокалипсис.
Но может ли такой сценарий конца света произойти вообще? Да, но не в ближайшие 3 или 4 миллиардов лет.
Мы можем считать, что нам повезло, ведь в настоящее время этот странный небесный объект не воздействует на нас.
Гравитация удерживает Землю в безопасной зоне и держит квазары в страхе — пока черные дыры не начнут сливаться и не поглотят все в поле зрения. Но это заставляет задуматься, какие еще тайны можно найти, прячущиеся в черных дырах.
Источник
Что такое квазары. Теории появления квазаров
Особенности и типичные характеристики квазаров — квазизвездных радиоисточников, природа которых является загадкой для астрономии
Как и когда были открыты квазары
В деле изучения космоса никак нельзя опираться на данные полученные только из одного источника. Поэтому и видов астрономии так много – не всегда можно увидеть в оптическом диапазоне то, что отлично видно в ульрафиолетовом, или , скажем радиоизлучении.
Так было и с открытием квазаров. Оказалось, что некоторые, внешне совершенно не выдающиеся блеском звездочки, если “посмотреть” на них не обычным, а радиотелескопом, “выбрасывают” в космос столько энергии в секунду, что наше Солнце едва-едва способно выдать за сотни лет непрерывной “работы”!
Квазар в представлении художника.
Причем, такие “космические радиостанции” оказались не таким уж редким явлением. В 1963 г. были известны уже пять очень мощных, но в то же время явно точечных источников космического радиоизлучения, которым изначально дали название «радиозвезды». Однако вскоре этот термин был признан неудачным и таинственные радио излучатели стали называть квазизвездными радиоисточниками, или, сокращенно, квазарами.
В упрощенном виде можно сказать, что квазар это объект похожий на звезду размерами и наблюдаемый в оптическом диапазоне как звезда, но в то же время массой и мощностью радиоизлучения, во много раз превышающие любые звезды.
Какими особенностями обладают квазары?
Исследуя спектр квазаров, астрономы убедились, что они расположены очень далеко от Земли, явно за пределами Млечного пути, в глубоком космосе. Более того – постепенно выяснилось, что квазары вообще самые далекие из доступных сегодня человеку космических объектов.
Так, уже на первых порах оказалось, что расстояние до квазара 3С 273 равно двум миллиардам световых лет, причем квазар удаляется от Земли со скоростью 50000 км/сек! По данным десятилетней давности (2005 г.), науке известно не менее 200 000 квазаров или похожих на них радиоисточников в космосе, причем самый далекий из них удален от нас примерно на 15 миллиардов световых лет!
Заметим, что этот квазар представляет собой не только чрезвычайно тяжелый и “яркий” в радиочастотном диапазоне объект, но одновременно с этим и самый быстрый – он «убегает» от нас со скоростью, близкой к скорости света!
Какой размер у квазаров
Когда стала очевидной почти невообразимая удаленность квазаров, возник вопрос, что это за тела (или системы тел) и почему они так ярко светят? Даже рядовой квазар излучает свет, в десятки и сотни раз сильнее, чем самые крупные галактики, состоящие из сотен миллиардов звезд. А есть и квазары, еще в десятки раз более яркие.
Вас может заинтересовать
Характерно, что квазары излучают во всем электромагнитном диапазоне от рентгеновских волн до радиоволн, причем у многих из них инфракрасное («тепловое») излучение особенно мощно. Даже средний квазар ярче 300 миллиардов солнц! А квазар с зубодробительным именем J043947.08+163415.7 обнаруженный в январе 2019 года имеет яркость эквивалентную 600 триллионам Солнц – совершенно немыслимая величина.
При всех этих свойствах совершенно неожиданно оказалось, что блеск квазаров испытывает заметные колебания, как у переменных звезд. Самым удивительным было то, что периоды таких колебаний подчас чрезвычайно малы – недели, дни и даже меньше. Например, известен квазар с периодом изменения блеска всего около 200 секунд!
Этот факт неоспоримо свидетельствовал о том, что размеры квазаров относительно невелики. В природе нет ничего быстрее света. Поэтому взаимодействие внутри любой материальной системы не может происходить быстрее 300000 км/сек. Значит, если квазар меняет свой блеск, то его размеры не превышают соответствующее число световых лет, дней или часов. Говоря более ясно, любой объект, меняющий блеск с периодом в «t» лет, имеет поперечник не более «t» световых лет.
Из этого следует, что размеры квазаров очень малы и их диаметры, как правило, не превосходят несколько сотен астрономических единиц. Напомним читателю, что поперечник нашей планетной системы равен 100 а.е., а значит, по размерам квазары (и это максимальное значение) сравнимы с планетной системой.
Посчитано, что тот самый квазар с периодом в 200 секунд имеет поперечник вдвое меньше радиуса земной орбиты. Откуда же в таком малом объеме космического пространства берутся чудовищно большие запасы энергии?
Квазар 3С 273 – один из самых ранних обнаруженных квазаров. На фоне других звезд ни чем особым не выделяется. А вот энергии излучает в триллионы раз больше, чем соседи по фотографии!
Что представляет собой квазар?
Выяснено, что квазары могут существовать не более нескольких миллионов лет и за время своей жизни они излучают фантастическую энергию 1055 Дж. Однако спектр квазаров по химическому составу мало чем отличается от спектра обычных звезд.
В отдельных случаях удается различить двойственность квазаров, неоднородности их структуры. Так, вблизи квазара 3С 273 обнаружена материя, выброшенная из квазара в результате какого-то мощнейшего взрыва. Все это свидетельствует о мощнейших взрывных процессах, и квазары предстают современным астрофизикам как объекты, «переполненные» энергией, от которой они всячески стараются освободиться.
По мнению одних астрономов квазары – это сверхзвезды с массой, в миллиард раз больше солнечной. В такой сверхзвезде в ходе термоядерных реакций превращения водорода в гелий могла бы за миллионы лет выделиться энергия в 1055 Дж. Беда в том, что по современным теоретическим представлениям звезды с массой, более чем в 100 раз большей, чем у Солнца, неустойчивы.
Другие полагают, что квазары – это сверхмассивные черные дыры с массой в миллиарды солнц. Засасывание в дыру громадных масс газа могло бы, по их мнению, привести к наблюдаемому мощному энерговыделению. Многие считают квазары активными ядрами очень далеких галактик.
Следует помнить, что, наблюдая квазары, мы видим прошлое, удаленное от нашей эпохи на миллиарды лет. Любопытно, что по мере нашего продвижения в глубины мирового пространства количество открываемых квазаров сначала увеличивается, а потом уменьшается. Этот факт доказывает, что квазары – кратковременная форма существования материи. Возможно, что квазары – это фрагменты, осколки того напоенного энергией сверхплотного тела, из которого при взрыве 15-20 миллиардов лет назад образовалась наблюдаемая часть Вселенной.
Так ли это на самом деле, станет ясно в будущем.
Источник
Обнаружен самый яркий квазар во Вселенной. Он в 600 триллионов раз ярче нашего Солнца
С Земли нам, конечно, кажется, что самая яркая точка на небе – это Солнце. Однако эта удивительная во всех отношениях звезда, все равно что 10-ваттная лампочка, по сравнению с по-настоящему ярчайшими объектами космоса, например, теми же квазарами. Эти объекты представляют собой ослепляющие галактические ядра, сияющие так сильно благодаря своему голодному нраву. В их центрах находятся сверхмассивные черные дыры, пожирающие любую окружающую их материю. Совсем недавно ученые обнаружили самого яркого представителя. Его яркость превосходит солнечную почти в 600 триллионов раз.
Квазар, о котором ученые пишут в The Astrophysical Journal Letters и получивший название J043947.08+163415.7 по яркости существенно превосходит предыдущего рекордсмена – тот светится с силой 420 триллионов солнц. Для сравнения, самая яркая среди когда-либо обнаруженных астрономами галактик обладает светимостью «всего» 350 триллионов звезд.
«Мы не ожидали обнаружить квазар по яркости сильнее всей наблюдаемой Вселенной», — комментирует глава исследования Сяохуэй Фань.
Логично спросить: как же астрономы пропустили столь яркий объект и обнаружили его только сейчас? Причина проста. Квазар находится практически на другом краю Вселенной, на расстоянии около 12,8 миллиарда световых лет. Его смогли обнаружить только благодаря странному физическому феномену, известному как гравитационная линза.
Диаграмма показывает, как работает эффект гравитационного линзирования
Согласно общей теории относительности Эйнштейна, очень массивные объекты в космосе с помощью своей силы гравитации способы искривлять направление движения волн света, в буквальном смысле заставляя их огибать источник гравитации. В нашем случае свет от квазара был искажен галактикой, находящейся почти посередине между нами и источником, что увеличило его светимость почти в 50 раз. Кроме того, в случае сильного гравитационного линзирования может наблюдаться сразу несколько изображений объекта фона, поскольку свет от источника идет к нам разными путями и соответственно будет приходить к наблюдателю в разное время.
«Без столь сильного уровня увеличения мы так и не смогли бы увидеть галактику, в которой он находится», — говорит Фейги Вань, еще один автор исследования.
«Благодаря этому эффекту увеличения, можем даже проследить за газом вокруг черной дыры и узнать, какое в целом влияние эта черная дыра оказывает на свою родную галактику».
Гравитационное линзирование позволяет ученым разглядеть объект более детально. Так, было установлено, что основная яркость объекта приходится на сильно разогретые газ и пыль, падающие в сверхмассивную черную дыру в центре квазара. Однако часть яркости добавляет и довольно плотное скопление звезд у галактического центра. Астрономы примерно подсчитали, что галактика, в которой находится самый яркий квазар, производит ежегодно около 10 000 новых звезд, что делает наш Млечный Путь на ее фоне настоящим лентяем. В нашей галактике, говорят астрономы, в среднем в год рождается всего одна звезда.
Тот факт, что столь яркий квазар удалось засечь только сейчас в очередной раз показывает, насколько астрономы на самом деле ограничены в своих возможностях обнаружения этих объектов. Исследователи говорят, что из-за расстояний большинство квазаров определяется по их красному цвету, однако очень многие из них могут попадать в «тень» галактик, которые находятся перед этими объектами. Эти галактики делают изображения квазаров более размытыми и их цвет уходит сильнее в синий диапазон спектра.
«Мы думаем, что к настоящему моменту могли пропустить от 10 до 20 подобных объектов. Просто потому, что они могли показаться нам непохожими на квазары из-за своего синего смещения», — говорит Фань.
«Это может говорить о том, что наш традиционный способ поиска квазаров может уже не работать и нам нужно искать новые способны поиска и наблюдения за этими объектами. Возможно, полагаясь на анализ больших наборов данных».
Самый яркий квазар был подтвержден с помощью телескопа обсерватории MMT (Аризона, США), после того, как данные о нем промелькнули в ходе инфракрасного исследования неба британскими специалистами (UK Infrared Telescope Hemisphere Survey), наблюдениях телескопа Pan-STARRS1, а также архивных данных инфракрасного космического телескопа NASA WISE. С помощью космического телескопа «Хаббл» ученые смогли подтвердить, что квазар они видят с помощью эффекта гравитационного линзирования.
Следить за новостями астрономии и многими другими интересными темами очень удобно с помощью нашего Telegram-канала.
Источник
Что такое квазар?
Квазар можно определить как чрезвычайно активное галактическое ядро (Active Galactic Nucleus)
Все мы знаем, что звезды, сияющие на ночном небе, излучают свет. Однако по мере того, как наше понимание космоса увеличивалось, люди поняли, что звезды – не единственные небесные тела, излучающие свет.
Мы узнали, что другие небесные тела, такие как Луна и планеты, способны отражать солнечный свет в определенные моменты времени. Это дает нам иллюзию того, что они светятся. Даже далекие звезды за сотни и тысячи световых лет видны из-за света, который они излучают. Однако один из самых ярких объектов во Вселенной – это не звезда или отражающий свет небесный объект, а скорее нечто довольно темное, называемое квазаром.
Что такое квазары?
Квазар можно определить как чрезвычайно активное галактическое ядро (Active Galactic Nucleus). AGN – не что иное, как сверхмассивная черная дыра, которая активна и питается материалом в центре галактики. Они чрезвычайно яркие и иногда принимаются за звезды. Тем не менее, выходная энергия звезды далеко не соответствует количеству энергии квазара. Слово «квазар» происходит от сокращения «квазизвездный» (quasi-stellar), который ссылается на подобный звезде радиоисточник. Когда они были впервые идентифицированы в 1950-х годах, они были определены как источник излучения радиоволн с неизвестным физическим происхождением.
Формирование квазара
Черная дыра – это область в космосе, которая обладает такой большой силой гравитации, что даже свет не может избежать ее. Масса черной дыры в центре квазара в миллионы или миллиарды раз превышает массу нашего Солнца. Солнечная масса обозначается через M☉ и равна массе Солнца:
M☉ = (1,98847 ± 0,00007) × 10 30 кг. , и приблизительно в 332 946 раз превышает массу Земли. Продолжающиеся исследования все еще пытаются объяснить, как возникли такие сверхмассивные черные дыры. 
Строение квазара
Источник: Wikimedia Commons В центре квазара находится черная дыра, окруженная большим вращающимся облаком газа. Это газовое облако называется аккреционным диском, и черная дыра “питается” этим диском. Когда газ попадает в черную дыру, он нагревается до миллионов градусов. Газ испускает тепловое излучение из-за такой экстремальной температуры. Тепловое излучение делает квазар уникально ярким как в видимой, так и в рентгеновской областях электромагнитного спектра. 
Галактика NGC 4319 и квазар Маркарян 205
Источник: Википедия
Свойства квазаров
Чтобы понять свойства квазара, нам прежде всего необходимо понять очень важную концепцию, известную как электромагнитный спектр. Электромагнитный спектр дает нам диапазон частот различных электромагнитных волн и их соответствующих длин.
Существуют различные области электромагнитных волн, основанные на их частоте, такие как ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, видимый свет и инфракрасное излучение, и это лишь некоторые из них. Обычно большинство исследований, проводимых на квазарах, основаны на их спектральных свойствах.
Известно, что квазары испускают электромагнитное излучение, которое находится между видимой и рентгеновской областями. Они также излучают большое количество ультрафиолетовых волн. Некоторые квазары даже излучают радиоволны. Впрочем, это бывает весьма редко, и только 10 процентов всех изученных квазаров способны излучать такие волны.
Квазары демонстрируют уникальное наблюдаемое оптическое явление, известное как гравитационное линзирование. Гравитационное линзирование происходит, когда между наблюдателем и объектом (в данном случае, квазаром) имеется большое пространство или небесное тело (галактика или черная дыра), и оно может изгибать и искажать свет.
Это создает несколько изображений одного и того же объекта. Квазары используются для правильного выравнивания телескопов для наблюдения за галактикой. Если встречаются несколько изображений квазара, это означает, что выравнивание неверно. Однако, когда квазар и галактика находятся в идеальном выравнивании с глазом наблюдателя, образуется кольцо Эйнштейна.
Кольцо Эйнштейна – гравитационная линза
Кроме того, квазары также показывают еще одно уникальное свойство, известное как Красное смещения (Redshift). Красное смещение – это явление, которое возникает, когда длина волны света увеличивается в электромагнитном спектре. Квазар обычно показывает космологическое красное смещение. Это указывает на то, что Вселенная расширяется и что происходит относительное увеличение расстояния, которое должен пройти свет.
Красное смещение
Квазары важны для того, чтобы помочь астрономам понять работу Вселенной. Первое, что сделали квазары, – показали нам, насколько они на самом деле далеки от нас. Это дает наблюдателям и экспертам приблизительное представление о том, насколько велика Вселенная.
Чтобы понять представление о расстояниях, на которых присутствует большинство квазаров, следует отметить, что ближайший находится на расстоянии 730 миллионов световых лет и известен как IC 2497. Один световой год равен расстоянию, которое свет проходит пролетает за один год. Вот еще один момент, который нужно рассмотреть: свет, который мы получили от квазара IC 2497, – это то, как квазар выглядел 730 миллионов лет назад, а не то, как он выглядит сейчас.
Изучение квазаров дает ученым представление о том, как галактики формируются и развиваются. У большинства галактик, которые были изучены астрономами, есть спящая сверхразмерная черная дыра в их центре. Спящая черная дыра – это та, возле которой закончился материал (газ, пыль и тд), и она больше не активна и не “питается”. Даже наша галактика Млечный Путь имеет спящую сверхмассивную черную дыру в центре.
Квазары называют маяками Вселенной. Они видны с огромных расстояний, по ним исследуют структуру и эволюцию Вселенной, определяют распределение вещества. Ввиду большой удалённости, квазары, в отличие от звёзд, выглядят практически неподвижными (то есть не имеют параллакса), поэтому радиоизлучение квазара используется для высокоточного определения с Земли параметров траектории полета автоматических межпланетных станций.
Источник