Что такое квазар?

Пылающая Ящерица

Астрономы, без сомнения, наблюдали блазары и раньше, до их официального открытия в 1978 году, но принимали эти объекты за нечто другое. Чаще всего — за переменные звёзды из нашей Галактики или квазары. Лишь с развитием гамма-астрономии (раздел астрономии, исследующий космические объекты по их гамма-излучению, — прим. ред.) стало ясно, что это совершенно иные объекты. Они не имеют ничего общего со звёздами и вдобавок находятся вне Млечного пути. В 1978 году астроном Эдвард Спигель из Колумбийского университета дал этим объектам название «блазары». Первый блазар был обнаружен в созвездии Ящерицы (BL Lacerta); к тому же его наблюдаемые свойства как нельзя лучше описывались английским глаголом blaze — «полыхать, пылать». Плюс ещё созвучие с квазаром, за который долгое время принимали «пылающую Ящерицу». Отсюда название — блазар. Но что же такое блазар, и почему он считается одним из самых опасных объектов во Вселенной? Блазар — это ядро галактики со сверхмассивной чёрной дырой в центре, испускающее мощное электромагнитное излучение во всех диапазонах, в том числе в гамма-, радио- и рентгеновском диапазоне. Для блазаров характерны также быстрые и значительные изменения светимости с периодичностью в несколько суток или даже часов. Яркость блазара за этот период может измениться в ту или иную сторону в несколько десятков раз. В центре нашей Галактики также есть массивная чёрная дыра; однако, к счастью для нас, этот центр не является блазаром. И излучение его ровное, а не «пылающее». Все известные к настоящему времени блазары (их около 200) расположены в центре эллиптических галактик, а наша галактика имеет спиральную форму. Из центра блазара выходит мощный и чётко сфокусированный пучок гамма-излучения очень высоких энергий. Он практически не рассеивается даже на расстоянии в сотни тысяч световых лет. Если на пути такого пучка попадётся населённая планета, вся жизнь на ней будет уничтожена за долю секунды. Земле в этом смысле исключительно повезло: гамма-пучки всех обнаруженных к настоящему времени блазаров направлены не прямо на Солнечную систему, а под углом не меньше 20 градусов. Таким образом, мы не попадаем «под прицел» смертоносного джета. «Боковое» же излучение блазаров, улавливаемое земными и орбитальными телескопами, приносит астрономам бесценную информацию о других, удалённых на миллионы и миллиарды световых лет галактиках.

Квазар. Немного истории

Давайте мысленно переместимся в 30-е годы прошлого века. Один из основоположников современной астрономии, американский физик и астроном Карл Янский сделал странное открытие. Ученый обнаружил, что источником помех, которые наблюдались в трансатлантических телефонных линиях являлся, ни много, ни мало, Млечный Путь! Это открытие весьма озадачило научный мир. Но лишь в 50-х годах прошлого столетия астрономы начали активно использовать радиотелескопы для сканирования неба. Они сравнивали результаты своей работы с изображениями неба в видимом диапазоне.

И то что они обнаружили, поразило всех. Оказалось, что некоторые из слабых источников излучения в радиодиапазоне не имеют эквивалента в видимом участке спектра. То есть в радиосигналах ученые нашли источник излучения. Однако на фотографиях они не нашли звезды или другого объекта, который мог бы быть источником этой энергии. Астрономы назвали эти объекты «квазизвездными радиоисточниками». Или «квазарами».

Некоторые квазары

обладают еще одним, быть может, самым загадочным свойством. Центральные радиоисточники (то есть компоненты, расположенные в центральной области, составляющей в диаметре несколько десятков световых лет) ряда квазаров расширяются или разлетаются на части со скоростью, явно превышающей скорость света. До недавнего времени считалось, что скорость света (с=299 792 458 м/с) является предельной скоростью распространения любых физических взаимодействий, и выше ее в природе не должно быть. Это вытекает из теории относительности Эйнштейна. Но оказалось, что скорость расширения радиоисточника ЗС 273 составляет около 3с; в радиоисточнике ЗС 120 скорость перемещения отдельных элементов радиоструктуры приближается к 3,7с; а у квазара ЗС 74 она достигает почти 8с. Большими значениями скоростей движения ученые еще не оперировали. Но если скорости действительно столь велики, то это следует считать нарушением одного из самых фундаментальных положений теории относительности, иначе говоря — основ современной физики. Вполне вероятно, что впечатление движения со сверхсветовыми скоростями обманчиво, и существует какое-то иное объяснение этого явления.

Многие астрофизики полагают, что колоссальная энергия квазаров — это гравитационная энергия, которая выделяется за счет катастрофического сжатия (коллапса), происходящего в ядре галактики. Существуют и другие гипотезы относительно этих загадочных объектов: кто-то видит в них остатки погибших галактик; другие же, напротив, считают, что квазары представляют собой объекты начального этапа эволюции галактик, либо что-нибудь совсем иное. Однако ни одна гипотеза, ни одно предположение пока что не дают удовлетворительного решения проблемы. Вселенная поставила перед пытливым умом человека, быть может, самую сложную из своих загадок. Ее решение когда-нибудь обязательно будет получено, и человек познает новые законы превращения материи.

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”!

Что такое квазар?

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.

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.

Что такое квазар?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.

Современные представления

Квазары находятся в центре активных галактик и являются одними из самых ярких объектов, известных во Вселенной, излучая в тысячу раз больше энергии, чем Млечный путь, который содержит от 200 до 400 миллиардов звезд. Болометрическая (интегральная по всему спектру) светимость квазаров может достигать 1046—1047эрг/с. В среднем, квазар производит примерно в 10 триллионов раз больше энергии в секунду, чем наше Солнце (и в миллион раз больше энергии, чем самая мощная известная звезда), и обладает переменностью излучения во всех диапазонах длин волн. Спектральная плотность излучения квазара распределена почти равномерно от рентгеновских лучей до дальнего инфракрасного диапазона с пиком в ультрафиолетовом и видимом диапазонах, причем некоторые квазары также являются сильными источниками радиоизлучения и гамма-излучения. С помощью изображений высокого разрешения, полученных с наземных телескопов и космического телескопа Хаббла, в некоторых случаях были обнаружены «галактики-хозяева», окружающие квазары. Эти галактики обычно слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть на ярком свете квазара. Средняя видимая звёздная величина большинства квазаров мала и их нельзя увидеть с помощью небольших телескопов. Исключением выступает объект 3C 273, видимая звёздная величина которого составляет 12,9.

Механизм излучения квазаров известен: аккреция вещества в сверхмассивных чёрных дырах, находящихся в ядрах галактик. Свет и другое излучение не могут покидать область внутри горизонта событий чёрной дыры, но энергия, создаваемая квазаром, генерируется снаружи, когда под действием гравитации и огромного трения (из-за вязкости газа в аккреционном диске) падающее в чёрную дыру вещество нагревается до очень высоких температур. При данном механизме в энергию излучения может преобразовываться от 6 % до 32 % массы объекта, что, например, на порядок превосходит величину 0,7 % для процесса термоядерного синтеза в протон-протонном цикле, который превалирует в звёздах, похожих на Солнце. Центральные массы квазаров были измерены с помощью реверберационного картирования и находятся в диапазонах от 105 до 109 солнечных масс. Подтверждено, что несколько десятков близлежащих крупных галактик, в том числе наша собственная галактика Млечный Путь, которые не имеют активного центра и не проявляют никакой активности, подобной квазарам, содержат в своих ядрах подобную сверхмассивную чёрную дыру (центр галактики). Таким образом, теперь считается, что хотя все большие галактики имеют чёрную дыру такого типа, но только небольшая часть имеет достаточное количество вещества в её окрестности, чтобы стать активной и излучать энергию таким образом, чтобы её можно было рассматривать как квазар.

Это также объясняет, почему квазары были более распространены в ранней Вселенной, поскольку выделение энергии заканчивается, когда сверхмассивная чёрная дыра поглощает весь газ и пыль около неё. Это означает, возможно, что большинство галактик, включая Млечный Путь, прошли свою активную стадию, выглядя как квазар или какой-то другой класс активной галактики, которые зависели от массы чёрной дыры и скорости аккреции, и теперь находятся в состоянии покоя, потому что им не хватает вещества в ближайших окрестностях для генерации излучения. Для нашей Галактики есть свидетельства активности чёрной дыры в прошлом, например пузыри Ферми[источник не указан 314 дней].

Вещество, накапливающееся около чёрной дыры, вряд ли попадет непосредственно в неё, но из-за некоторого изначального момента импульса вещество будет накапливаться в аккреционном диске, причём благодаря закону сохранения момента количества движения чем ближе оно к чёрной дыре, тем выше скорости вращения, фактически приближаясь к скорости света. Квазары также могут повторно зажечься, когда обычные галактики сливаются и окрестности чёрной дыры наполняются свежим источником вещества. Было высказано предположение, что квазар может образоваться после столкновения соседней галактики Андромеды с нашей собственной галактикой Млечный Путь примерно через 3-5 миллиардов лет.

Космические «чудовища»

Судя по всему, экзотических космических объектов во Вселенной не меньше, чем обычных звёздно-планетных систем. Квазары, пульсары, чёрные дыры, магнетары… Звёзды переменные, звёзды кратные, звёзды блуждающие… В космосе существуют даже «звёздные колыбели» и «звёздные кладбища» для обычных, не взорвавшихся в конце своего жизненного пути звёзд. О многих представителях этого космического бестиария (от лат. bestia — «зверь, чудовище») мы рассказывали на страницах «Тайн XX века». В той необходимой степени, чтобы читатель мог составить о них общее представление, а в некоторых случаях и порадоваться, что от описываемого «космического монстра» его отделяют десятки и сотни тысяч световых лет. Взять, к примеру, пресловутые чёрные дыры, про которые достоверно известно лишь одно: они поглощают все и вся

Потому они и чёрные, что их чудовищная гравитация не позволяет вырваться из них даже неосторожно приблизившимся квантам света. Чёрные дыры часто «гнездятся» в центрах галактик

По последним данным, чёрная дыра размером с орбиту Меркурия и массой в сотню миллионов солнечных масс есть и в центре нашей галактики — Млечного пути. К счастью, Солнечная система расположена далеко (32000 световых лет) от центра, на «галактической периферии» между двумя спиральными рукавами. Поэтому нам нечего опасаться, что Солнце в один прекрасный/ужасный момент будет разорвано в клочья и поглощено этим ненасытным порождением космического мрака. Или другое космическое чудовище — магнетар (см. статью «Экзотика Вселенной: магнетары» в №36 за 2019 год «Тайн XX века»). Магнетары — это очень редкая разновидность нейтронных звёзд, которые сами по себе могут считаться экзотическими объектами: при радиусе в среднем 10-20 км они обладают чудовищной плотностью. 1 кубический сантиметр вещества нейтронной звезды весит сотню миллионов тонн. Для сравнения: плотность вещества в центре нашего Солнца такова, что сантиметровый кубик имеет массу «всего лишь» 100 граммов, а в самом центре Земли, состоящем, как полагают, из металлов, и того меньше — 10-15 граммов. А нейтронными такие звезды называются потому, что их гравитация, сравнимая по силе разве что с гравитацией чёрной дыры, «ломает» даже атомы внутри звезды. Нейтронная звезда состоит из «атомных обломков» — нейтронов. Понятно, что приближаться к нейтронной звезде так же опасно, как и к чёрной дыре. Магнетар же, помимо общих свойств нейтронной звезды, обладает ещё и очень сильным магнитным полем. Впрочем, сказать, что магнитное поле магнетара «очень сильное» — значит, ничего не сказать. Оно в сотню триллионов раз сильнее земного магнитного поля. Земное магнитное поле люди практически не ощущают, разве что во время магнитной бури у кого-то разболится голова или повысится давление. А вот если бы к Земле приблизился магнетар, хотя бы на расстояние в несколько миллионов километров, его магнитное поле вытянуло бы из крови человека все атомы железа. К счастью, поблизости от Солнечной системы ни одного магнетара не обнаружено. Расстояние — вот что спасает Солнечную систему от космических чудовищ.

Версии ученых о квазарах

Существует и другая схема. Квазар, по мнению некоторых ученых, — это формирующаяся молодая галактика. Эволюция галактик мало изучена, так как человечество намного моложе, чем они. Возможно, квазары – это раннее состояние образования галактик. Можно предположить, что выброс их энергии происходит из самых молодых ядер активных новых галактик.

Другие астрономы и вовсе считают квазары точками пространства, в которых новая материя Вселенной берет свое начало. Их гипотеза доказывает полную противоположность черной дыре. Человечеству понадобится немало времени, чтобы изучить стигматы квазаров.

Что такое квазар?

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.

Где находятся загадочные небесные объекты

Черные дыры, пульсары и квазары находятся достаточно далеко от нас. Они являются самыми отдаленными небесными телами во Вселенной. Квазары имеют самое большое инфракрасное излучение. По спектральному анализу астрономы имеют возможность определять скорость движения различных объектов, расстояние между ними и до них от Земли.

Если излучение квазара краснеет, значит, он движется по направлению от Земли. Чем больше покраснение — тем дальше от нас квазар и его скорость возрастает. Все виды квазаров движутся на очень высоких скоростях, которые, в свою очередь, бесконечно меняются. Доказано, что скорость движения квазаров доходит до отметки 240 тыс. км/сек., а это почти 80% скорости света!

Что такое квазар?

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.

Квазар

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.

Подписывайтесь на наш новый канал в

и наши каналы в соц.сетях

Точка зрения

Приведенная выше теория — наиболее популярная, объясняющая большую часть наблюдаемых свойств «смертоносных» астрономических тел. Менее распространена версия, что квазар — «зародыш» галактики, формирование которой происходит на наших глазах. Но все ученые единодушны во мнении, что эти объекты — явления оптического характера. Одно и то же тело может идентифицироваться как сейфертовская или радиогалактика, как лацертид или квазар. Значение имеет, под каким углом оно расположено к наблюдателю:

  • Если взгляд наблюдателя совпадает с плоскостью аккреционного диска, экранирующего процессы в активном ядре, он видит радиогалактику (в этом случае большая часть излучения лежит в радиодиапазоне).
  • Если — с направлением джетов, то блазар с жестким гамма-излучением.

Но, как правило, объект наблюдается под промежуточным углом, при котором принимается большая часть всего излучения.

Что такое квазар?

Противоречия. Время покажет

Существует довольно много суждений о том, как устроен и как функционирует квазар. Отзывы специалистов о различных теориях также представлены широким спектром: от ироничных до восторженных. Но есть объекты с рядом свойств, у которых нет возможных объяснений.

  • Иногда у одного и того же квазара величина красного смещения отличается в 10 раз, следовательно, объект во столько же раз меняет скорость удаления. Чем не мистика?
  • Если при наблюдении двух удаляющихся друг от друга квазаров оценивать расстояние до них по их красному смещению, то скорость, с которой они разбегаются, окажется выше скорости света!

Эти феноменальные результаты получаются, исходя из теории Большого взрыва, вследствии общей теории относительности. Что-то не так с теорией? В общем, квазар — это явление, которое еще ждет своих исследователей!

Недружелюбные соседи

Зная опасные свойства этих мощных источников энергии, остается благодарить мироздание, что они обнаружены лишь на огромном удалении, а в нашей и в ближайших галактиках — отсутствуют. Но нет ли здесь противоречия с Теорией однородности Вселенной? При поисках ответа следует учитывать, что мы наблюдаем эти объекты такими, какими они были миллиарды лет назад. Интересно, а что такое квазар в наше время, сегодня? Астрономы активно обследуют близлежащие космические структуры в поисках бывших, израсходовавших свое «топливо», сверхмощных источников. Ждем результатов.

Известные объекты ученые используют в качестве космологического инструмента для изучения свойств и определения основных этапов эволюции Вселенной

Так, только открытие квазаров позволило сделать выводы об отличии от нуля энергии вакуума, сформулировать основные проблемы поиска темной материи, укрепить уверенность в важном месте черных дыр в формировании галактик и их дальнейшем существовании

Что такое квазар?

История открытия

Что такое квазар?

3C 273 — квазар в созвездии Дева. Считается первым астрономическим объектом идентифицированным в качестве квазара.

Первый квазар был замечен американскими астрономами А. Сендиджем и Т. Метьюзом, проводившими наблюдение за звездами в калифорнийской обсерватории. В 1963 году М. Шмидт с помощью рефлекторного телескопа, собирающего в одну точку электромагнитное излучение, обнаружил отклонение в спектре наблюдаемого объекта в красную сторону, определяющее, что его источник удаляется от нашей системы. Последующие исследования показали, что небесное тело, записанное как 3C 273, находится на отдалении в 3 млрд. св. лет и отдаляется с огромной скоростью – 240 000 км/с. Московские ученые Шаров и Ефремов изучили имевшиеся ранние фотографии объекта и выяснили, что он неоднократно менял свою яркость. Нерегулярная смена интенсивности блеска предполагает маленький размер источника.

Что представляют собой квазары

Хоть это явление изучено и недостаточно, но, по предварительным данным, квазар – это огромная черная дыра. Ее материя ускоряет свое движение, когда воронка дыры затягивает материю, что приводит к нагреванию этих частиц, их трению друг о друга и бесконечному движению общей массы материи. Скорость молекул квазара становится с каждой секундной все больше, а температура все выше. Сильнейшее трение частиц обусловливает выделение огромного количества света и других видов излучений, например таких, как рентген. Ежегодно черные дыры могут поглощать массу, равную одному нашему Солнцу. Как только затянутая в смертельную воронку масса поглотится, выделенная энергия разольется излучениями в две стороны: вдоль южного и северного полюсов квазара. Астрономы называют это необычное явление «космический самолет».

Последние наблюдения астрономов показывают, что в основном эти небесные объекты находятся в центре эллиптических галактик. По одной из теорий происхождения квазаров, они представляют собой молодую галактику, в которой массивнейшая черная дыра поглощает окружающее ее вещество. Основоположники теории говорят о том, что источником излучения выступает аккреционный диск этой дыры. Он находится в центре галактики, а из этого следует, что красное спектральное смещение квазаров больше космологического ровно на величину гравитационного смещения. Это ранее предсказывал Эйнштейн в своей общей теории относительности.

Что такое квазар?

Квазары часто сравнивают с маяками Вселенной. Их видно с самых дальних расстояний, благодаря им изучают ее эволюцию и структуру. С помощью «небесного маяка» изучают распределение любого вещества на луче зрения. А именно: самые сильные спектральные линии поглощения водорода трансформируются в линии по красному смещению поглощения.

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.

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.

Список источников литературы

Примечания

  1. Квазары // Большая Советская энциклопедия (в 30 т.) / А. М. Прохоров. — 3-е изд.. — М.: Сов. энциклопедия, 1973. — Т. XI. — С. 564—565. — 608 с.
  2. BBC: Сверхмассивные черные дыры
  3. , с. 4.
  4. Засов А. В., Постнов К. А. Ядра галактик. Общие сведения. // Общая астрофизика. — Фрязино: Век 2, 2006. — Т. 3. — С. 371. — 496 с. — ISBN 5-85099-169-7. (Проверено 7 июля 2011)
  5.  (Проверено 7 июля 2011)
  6.  (англ.)
  7. ESO. . Astronomy Magazine (29 июня 2011). Дата обращения 4 июля 2011.  (англ.)
  8.  (англ.)
  9. Choi, Charles Q.  (англ.). Space.com (6 December 2017). Дата обращения 6 декабря 2017.
  10. Эйсмонт Н., Батанов О. «ЭкзоМарс»: от миссии-2016 к миссии-2020 (рус.) // Наука и жизнь. — 2017. — № 4. — С. 7.
  11. [email protected]  (англ.). www.spacetelescope.org. Дата обращения 11 января 2019.
  12. . Mail Новости. Mail Новости (11 января 2019). Дата обращения 11 января 2019.
  13. Стивен П. Маран. Астрономия для «чайников» = Astronomy for dummies. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. — С. 198—200. — 256 с. — ISBN 5-8459-0612-1.
  14. Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия, 1984.

  15. . Обсерватория Джодрелл-Бэнк. Дата обращения 23 ноября 2006.

  16.  (англ.). NASA/IPAC extragalactic database. IPAC. Дата обращения 6 июня 2011.
  17.  (англ.). SIMBAD Astronomical Database. CDS. Дата обращения 6 июня 2011.
  18. Иан Николсон. Тяготение, черные дыры и Вселенная = Gravity, Black Holes and the Universe. — М.: Мир, 1983. — С. 155. — 240 с.
  19. . Дата обращения 5 июля 2011.
  20. Scranton et al., Detection of Cosmic Magnification with the Sloan Digital Sky Survey. The Astrophysical Journal, 2005, v. 633, p. 589.
  21. , с. 295.
  22.  (нем.). Дата обращения 17 июля 2019.
  23. . web.archive.org (2 февраля 2010). Дата обращения 17 июля 2019.

Пожиратели миров

Как такое может быть? Ведь черная дыра имеет такое сверхмощное гравитационное поле, что его не может покинуть даже свет. А квазар — это самый яркий объект, если учитывать расстояние до него.

Источником электромагнитного излучения выступают гравитационные силы черной дыры, находящейся в центре галактики. Они притягивают попавшие в поле звезды, и разрушают их. Из образовавшегося при этом газа вокруг черной дыры формируется аккреционный диск. Под действием гравитации он сжимается и приобретает высокую угловую скорость, что приводит к сильному разогреву и генерации излучения. Вещество из внутренних областей диска, не поглощенное черной дырой, идет на образование джетов — узконаправленных потоков элементарных частиц с высокой энергией, формирующихся под действием магнитного поля с противоположных полюсов ядра галактики. Длина джетов может лежать в диапазоне от нескольких до сотен тысяч световых лет и зависит от диаметра аккреционного диска объекта.

Что такое квазар?

Квазары

или квазизвездные радиоисточники (от лат. квази — якобы, как будто) являются, по всей видимости, самыми яркими и самыми загадочными из всех объектов, наблюдаемых во Вселенной. Хотя о существовании квазаров известно уже около сорока лет, споры вокруг их истинной природы не утихают до сих пор. В настоящее время почти построена вполне правдоподобная теоретическая модель квазаров, завоевавшая признание подавляющего большинства астрофизиков. Однако существует и альтернативная теория, также весьма распространенная.

Согласно одной точке зрения (ее придерживается большинство), квазары — это наиболее удаленные из известных в астрофизике объектов и наиболее сильные источники излучения. Согласно другой — они являются спутниками довольно обычных галактик. В любом случае квазары очень компактны (на фотографиях имеют вид светящихся точек и этим отличаются от галактик, изображения которых по форме напоминают размытые кляксы). Большинство квазаров интенсивно излучает радиоволны. Но наряду с сильным радиоизлучением, они испускают еще и мощные потоки видимого, инфракрасного и рентгеновского излучения. Спектры видимого излучения квазаров характеризуются самым большим красным смещением из всех известных источников.

Если это красное смещение обусловлено расширением Вселенной (мнение большинства), то квазары должны быть самыми удаленными из известных объектов и наиболее мощными источниками фотонов. (В таком случае ближайший к нам квазар находится на расстоянии около 800 млн. световых лет, а самый далекий — на расстоянии почти в 16 млрд. световых лет!) Однако многие квазары наблюдаются на небе по соседству с пекулярными галактиками. Если квазары действительно как-то связаны с этими галактиками (вторая точка зрения), то они примерно в сто раз ближе, чем считается, и их необычное красное смещение представляет собой еще не разгаданную тайну.

admin
Оцените автора
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий