Квазары - самые яркие объекты во Вселенной, представляющие собой активные ядра галактик с сверхмассивными черными дырами. Узнайте, как они образуются, какие свойства им присущи и как их изучение помогает раскрыть тайны Вселенной и ее развития.
Cодержание
Механизм образования квазаров
Квазары являются самыми яркими объектами во Вселенной. Их появление связано с формированием галактик. В центре галактики образуется сверхмассивная черная дыра, к которой под влиянием гравитации устремляется материя вокруг нее, включая пыль, газ и плазму из сформировавшихся звезд.
Падая по спирали вокруг черной дыры, материя образует аккреционный диск. Скорость движения материи вокруг черной дыры сравнима со скоростью света. В результате трения вещество нагревается и излучает яркое свечение, превышающее яркость целой галактики. Таким образом, квазар становится активным.
Квазары очищают пространство вокруг себя от пыли и газа, лишая галактику материала для формирования новых звезд.
Свойства квазаров
На данный момент известно около 200 действующих квазаров, которые можно наблюдать с Земли. Самый близкий квазар находится на расстоянии 600 миллионов световых лет.
У 10% наблюдаемых квазаров обнаружены лучистые потоки, состоящие из заряженных частиц и имеющие длину от сотен тысяч до 5 миллионов световых лет. Температура в этих потоках достигает триллионов градусов.
Плазма из заряженных частиц, двигаясь вокруг черной дыры, генерирует сильное магнитное поле. Заряженные частицы начинают двигаться по силовым линиям этого поля и выбрасываются в лучистые струи на большие расстояния с очень большими скоростями.
Таким образом, квазары представляют собой состояние сверхмассивной черной дыры на определенном этапе ее формирования, когда в доступной области есть достаточное количество материи для интенсивного поглощения.
Что такое квазары
Квазары - это не звезды, а молодые галактики, которые расположены на огромном расстоянии от Солнечной системы. Они получили свое название от сочетания английских слов "quasi-stellar" (квазизвездный) и "radio source" (радиоисточник), так как они были впервые обнаружены астрономами именно в радиоволновом диапазоне.
Квазары видны с Земли благодаря своей необычайной яркости, которая может превышать свечение Млечного пути в тысячу раз. Они являются одними из самых ярких объектов в видимой Вселенной, и обычный квазар может быть в 27 трлн раз ярче Солнца.
Квазары позволяют ученым изучать строение Вселенной и ее развитие. Они могут быть названы "маяками Вселенной", так как их изучение помогает понять распределение вещества и ход эволюции Вселенной.
См. также
Черные дыры и активные ядра галактик
Квазары считаются активными ядрами галактик. В центре активного ядра находится сверхмассивная черная дыра, которая поглощает окружающее вещество и формирует аккреционный диск. Именно из этого диска исходит мощное излучение, превышающее суммарную мощность всех звезд в галактике.
Черная дыра поглощает материал, который попадает в ее область притяжения, и в результате выделяется огромное количество энергии. Это и вызывает яркость и мощное излучение квазаров.
Изучение квазаров помогает ученым лучше понимать эволюцию и строение Вселенной. Они являются важными объектами для астрономии и астрофизики.
Заключение
Квазары - это яркие и мощные объекты во Вселенной. Они представляют собой активные ядра галактик, где сверхмассивная черная дыра поглощает материал и излучает огромное количество энергии. Изучение квазаров помогает ученым раскрыть тайны Вселенной и ее развития.
Что нам скажет Википедия?
Кваза́р (англ. quasar) — класс астрономических объектов, являющихся одними из самых ярких (в абсолютном исчислении) в видимой Вселенной. Английский термин quasar образован от слов quasi-stellar («квазизвёздный» или «похожий на звезду») и radiosource («радиоисточник») и дословно означает «похожий на звезду радиоисточник».
По современным представлениям, квазары представляют собой активные ядра галактик на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная чёрная дыра поглощает окружающее вещество, формируя аккреционный диск. Он и является источником излучения, исключительно мощного (иногда в десятки и сотни раз превышающего суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша) и имеющего помимо космологического гравитационное красное смещение, предсказанное А. Эйнштейном в общей теории относительности (ОТО).
Квазары были обнаружены как объекты с большим красным смещением, имеющие электромагнитное излучение (включая радиоволны и видимый свет) и настолько малые угловые размеры, что в течение нескольких лет после открытия их не удавалось отличить от «точечных источников» — звёзд (напротив, протяжённые источники больше соответствуют галактикам; звёздная величина самого яркого квазара +12,6). Следы родительских галактик вокруг квазаров (причём далеко не всех) были обнаружены лишь позднее.
Квазары обнаруживаются на очень широком диапазоне расстояний, и исследования по обнаружению квазаров показали, что в далеком прошлом активность квазаров была более распространенной. Пик эпохи квазарной активности был примерно 10 миллиардов лет назад.
Квазары называют маяками Вселенной. Они видны с огромных расстояний (вплоть до красного смещения, превышающего z = 7,5), по ним исследуют структуру и эволюцию Вселенной, определяют распределение вещества на луче зрения: сильные спектральные линии поглощения водорода разворачиваются в лес линий по красному смещению поглощающих облаков. Ввиду большой удалённости квазары, в отличие от звёзд, выглядят практически неподвижными (не имеют параллакса), поэтому радиоизлучение квазара используется для высокоточного определения с Земли параметров траектории автоматической межпланетной станции.
По состоянию на конец 2023 года наиболее удалённым обнаруженным квазаром является UHZ1 с красным смещением 10,1. По состоянию на конец 2023 года являлся самым удалённым из всех известных науке квазаров. Свет, наблюдаемый от этого квазара, был испущен, когда Вселенной было всего 470 миллионов лет. Сверхмассивная чёрная дыра в этом квазаре, оценённая в 40 миллионов солнечных масс, является самой отдалённой чёрной дырой, обнаруженной на сегодняшний день.
В январе 2019 года было объявлено об обнаружении самого яркого квазара — его яркость оценивается в 600 трлн солнечных. Квазару присвоено имя J043947.08+163415.7, расстояние до объекта составляет примерно 12,8 млрд световых лет (красное смещение z = 6,51).
Первоначальное определение понятия «квазар»: «Квазар (квазизвёздный объект) — класс небесных объектов, которые в оптическом диапазоне похожи на звезду, но имеют сильное радиоизлучение и чрезвычайно малые угловые размеры (меньше 10″)»; подобное звёздам самоизлучающее космическое тело, по массе и светимости во много раз больше, чем у Солнца.
История квазаров началась с проводимой радиообсерваторией «Джодрелл-Бэнк» программы измерений видимых угловых размеров радиоисточников. Первый квазар, 3C 48, был обнаружен в конце 1950-х годов Алланом Сэндиджем и Томасом Метьюзом во время радиообзора неба. В 1963 году было известно уже 5 квазаров. Новый тип объектов объединяли некоторые аномальные свойства, которые на тот момент не могли быть объяснены.
Объяснение сильного красного смещения в то время не было общепринятым. Главной проблемой было огромное количество энергии, которое эти объекты должны были бы излучать, если бы они были на таком расстоянии. В 1960-х годах ни один общепринятый известный механизм не мог объяснить этого. Принятое в настоящее время объяснение, что это происходит из-за падения вещества в аккреционном диске в сверхмассивную чёрную дыру, было предложено только в 1964 году Зельдовичем и Эдвином Салпетером, и даже тогда оно было отвергнуто многими астрономами, потому что в 1960-х годах существование черных дыр всё ещё широко рассматривалось как теоретическое и слишком экзотическое и ещё не было подтверждено.
Эволюция понимания природы квазаров: Квазары сразу с момента своего открытия вызвали множество дискуссий и споров в научной среде. Небольшие размеры были подтверждены интерферометрией и наблюдением скорости, с которой квазар в целом менялся по мощности, и невозможностью увидеть даже в самые мощные оптические телескопы что-то большее, чем слабые звездные точечные источники.
