Квазары это определение


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
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.


Что такое квазары?

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.

Расстояния до квазаров
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: kosmolog.ru

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”!

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.

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?

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: starcatalog.ru

Квазар – тип объектов вселенной, которые отличаются достаточно высокой светимостью и таким малым угловым размером, что на протяжении нескольких лет после обнаружения их не получалось отличить от «точечных источников» – звёзд.


Квазары являются весьма удивительными и загадочными внегалактическими объектами; судя по всему, это самые сильные источники энергии в космосе. Впервые квазар был обнаружен астрономом Маартен Шмидтом, во время своей работы в обсерватории Маунт — Паломар, 5 августа 1962 года. За последние 50 лет найдено более чем 5000 квазаров, но благодаря современным телескопам вполне возможно обнаружить ещё миллионы квазаров.

Название квазар – обозначает «звездообразный радиоисточник», хотя на данный момент обнаружено, что многие квазары не так уж и активны в радиодиапазоне. В оптическом диапазоне большая часть квазаров напоминают звезды, несмотря на это их излучение наблюдается и в других диапазонах спектра, порой даже не только в оптическом. У квазаров находящихся на небольшом расстоянии в оптическом диапазоне достаточно сложно обнаружить некоторое строение, а в радиодиапазоне почти все квазары имеют достаточно сильно развитое строение, которое выходит далеко за рамки оптического изображения.

Красное смещение. Самое удивительное свойство квазаров – значительное смещение линий в их спектрах у красного конца, означающее, согласно закону Доплера, что квазары удаляются от нас с колоссальной скоростью. М.Шмидт из Обсерватории им. Хейла (США) первым обнаружив эти удивительные объекты также понял, что странные линии в спектрах квазаров – это, уже известные на то время, атомные линии, сильно поменявшие свое расположение за счет доплеровского сдвига.
Расстояние.
ли полагать, что колоссальная скорость с которой движутся квазары связана с космологическим расширением Вселенной, в котором на данный момент практически никто не сомневается, то, исходя из закона Хаббла, они располагаются на громадном расстоянии от Млечного пути. Расстояние на котором находятся самые далекие квазары составляет примерно 10 млрд. св. лет; они удаляются от нас со скоростью, практически равной скорости света, а длина волны линий в их спектрах больше обычной примерно в 5-6 раз. Самые далекие галактики, которые мы можем наблюдать, располагаются в несколько раз ближе, а скорость их удаления соответственно значительно меньше.

Яркость. Квазары – весьма сильные космические объекты, несмотря на это среди них не обнаружено ни одного ярче 12-й звездной величины. Невооруженным глазом их невозможно увидеть, для их наблюдения необходимы крупные телескопы. И это не связано с тем, что квазары излучают мало света, это происходит из-за того что они находятся на значительном расстоянии. В реальности средний квазар светит на порядок, или даже два, сильнее крупной галактики, включающей в себя многие миллиарды звезд.
Энергии обычного, ничем не выделяющегося, квазара хватило бы на то, чтобы снабжать всю Землю электроэнергией на протяжении нескольких миллиардов лет. А часть известных квазаров излучают энергии в 60 тыс. раз больше.

Размер. Учитывая тот факт, что яркость квазара может значительно измениться всего за пару дней, астрофизики сделали вывод, что это весьма небольшие объекты, по размеру примерно равные Солнечной системе. Несмотря на это квазары достаточно активные объекты, их активность длится не менее нескольких миллионов лет, и использует для этого огромные массы вещества – многие миллионы солнечных масс. Получается, что квазары – это достаточно компактные объекты, которые, как следует из исследования ближайших из них, находятся в ядрах крупных галактик.
Состав. В большинстве случаев излучение квазаров является настолько сильным, что затмевает собой галактику в которой и находится сам квазар. Кроме оптического, инфракрасного, ультрафиолетового и рентгеновского излучения они выбрасывают потоки быстрых элементарных частиц – космических лучей, которые, перемещаясь в магнитных полях, образуют радиоизлучение квазара. Потоки этих лучей в основном покидают квазар в виде двух струй бьющих в двух разных направлениях, создавая два «радиооблака» на противоположных сторонах квазара.

Модель квазара. Наиболее вероятная модель, которая смогла бы описать его наблюдаемые свойства, можно представить следующим образом: в центре вращающегося газового диска располагается массивный компактный объект (скорее всего черная дыра). Его центральная горячая часть представляет из себя источник электромагнитного излучения и быстрых космических частиц, которые могут распространятся только вдоль оси диска в следствии чего образуют два противоположно направленных «рукава».
Источник энергии. Эта теория, хотя и не единственная, но наиболее известна в настоящее время. Согласно ей квазар получает свою энергию за счёт гравитационного поля массивной черной дыры. Благодаря своему притяжению черная дыра разрушает пролетающие мимо звезды а, возможно, и целые галактики. Появившийся при этом процессе газ формируется в диск, окружающий черную дыру и со временем стягивается к ней. Из-за сжатия и быстрого вращения центральной части диска, он разогревается и даёт достаточно мощное излучение. Вещество диска отчасти «впитывается» черной дырой, увеличивая при этом ее массу, и частично покидает квазар в виде узко направленных потоков газа и космических лучей. Эта модель квазара изучается все более досконально, но всё же пока не может разъяснить все наблюдаемые свойства. По-прежнему неразгаданными являются формирование и эволюция квазаров.

В центрах некоторых близких к Земле галактик отмечены процессы активности, похожие на квазары в меньших масштабах. Например, из центра эллиптической галактики Кентавр А вырываются два луча быстрых частиц, формирующие колоссальные радиооблака по обе стороны от нее. Допустимо, что в ядре этой галактики находится небольшой квазар. Исследуя такие близкие объекты, астрофизики хотят понять загадку квазаров.
фото в комментариях.
P.S. не моя информация, источник не даёт закрепить..попробую в комментариях. Добра всем)

Источник: pikabu.ru

Общие сведения

Гравитационное линзирование квазара HE 1104-1805

Эти сверкающие объекты излучают самое значительное количество энергии, обнаруженное во Вселенной. Находясь на колоссальном расстоянии от Земли, они демонстрируют большую яркость, чем космические тела, расположенные в 1000 раз ближе. Согласно современному определению, квазар – это активное ядро галактики, где протекают процессы, освобождающие огромную массу энергии. Сам термин означает «похожий на звезду радиоисточник». Именно по причине электромагнитного излучения и значительного красного смещения, открытые объекты были определены как новые, находящиеся на границах вселенной..

Инфракрасный снимок Квазара в тандеме с зарождающейся галактикой со вспышкой звездообразования

Квазары выделяют в 100 раз больше энергии, чем совокупность всех светил в нашей галактике. Большинство квазаров и нас разделяют 10 млрд. световых лет, а дошедший до Земли их свет послан еще до процесса его формирования. Первоначально предполагалось, что все псевдозвезды являются мощными источниками радиоизлучения, но к 2004 году стало известно, что, оказывается, таких совсем немного – порядка 10%, остальные же – считаются радиоспокойными.

История открытия

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 источничника Строение и теория происхождения

Квазары и процесс возникновения их мощного излучения все еще не разгаданы до конца. Рассматривается несколько версий, объясняющих чем они являются по сути.

Большинство ученых-астрофизиков склонны предполагать, что это черная дыра гигантского масштаба, поглощающая окружающее вещество. Под воздействием притяжения частицы набирают огромную скорость, натыкаются друг на друга и ударяются, их температура от этого повышается, появляется видимое свечение. Непреодолимое притяжение энергии черной дыры заставляет вещество двигаться к центру по спирали и превращаться в аккреционный диск – структуры, возникающей при падении обращающихся частиц на массивное космическое тело. Магнитная индукция черной дыры посылает часть вещества к полюсам, где создаются джеты – узкие пучки, излучающие радиоволны. На краях аккреционного диска температура понижается, и длина волн возрастает до инфракрасного спектра.+

Другая гипотеза считает квазары юными галактиками в период их формирования. Существует вариант, объединяющий две версии, согласно которому, черная дыра поглощает зарождающиеся вещество галактики. Количество найденных квазаров к 2005 году равнялось 195 000, но этот процесс непрерывен, постоянно открываются новые объекты.

Необычные свойства

Изображение с космического телескопа Хаббла показывает самый отдаленный квазар (обведен белым), появившийся менее чем через 1 млрд. лет после Большого Взрыва

Активность квазара изменяется во всех диапазонах: инфракрасных и ультрафиолетовых волн, видимого света, рентгеновских лучей, радиоволн. Величина его энергии в 1 млн. раз больше, чем у любой открытой звезды. Вариации светимости объекта происходят в разные промежутки времени – от года до недели. Такие колебания характерны для космических тел, размер которых находится в границах светового года

Интересные факты

Квазар QSO-160 913 + 653 228 расположенный в этом скоплении галактик, снятых телескопом Хаббл, удален от нас на расстоянии 9 млрд. св. лет

Для обозначения степени «покраснения» света квазаров, используется буква z (красное смещение). В начале 80-х годов были найдены несколько исключительно удаленных небесных объектов, у которых значение z = 4,0. Их радиосигнал стартовал до начала зарождения нашей галактики. Недавно замечен квазар, имеющий смещение z = 6,42, т. е. расстояние до него составляет более 13 млрд. световых лет. Энергия, излучаемая небольшой псевдозвездой, может дать Земле запас электричества на несколько миллиардов лет вперед. Это опасные соседи, а их яркий свет, который мы наблюдаем, это отблески от пропавшей в черной дыре вещества молодой галактики. К счастью, об угрозе для нашей планеты речь не идет – такие явления не замечены в ближайших галактиках. Наблюдение за древнейшими объектами, ставшими ровесниками Вселенной, показало, что она не просто увеличивается, а разлетается с огромной скоростью.

https://spacegid.com/

Источник: zen.yandex.ru

Квазар
Квазар в представлении художника. Авторы и права: Yoshiki Matsuoka.

Квазары – это объекты Вселенной, для которых характерны необычайно высокая яркость свечения и испускание огромного количества радиоволн и электромагнитного излучения других спектров при незначительных угловых размерах. Многие из них излучают количество энергии, превосходящее во много раз энергию всех звёзд нашей галактики вместе взятых.

По современным представлениям квазары состоят из чёрной дыры, окружённой аккреационным диском, который состоит из материи, затягиваемой в чёрную дыру и джетов – струй плазмы, которые вырываются из полюсов дыры и имеют огромную протяжённость.

Существует много теорий относительно природы этих объектов. Одни исследователи считают, что они представляют из себя чёрную дыру, которая втягивает в себя вещество, частицы которого в своем стремительном движении сталкиваются и излучают электромагнитные волны. Другие утверждают, что они являются молодыми галактиками в процессе их формирования.

Черная дыра
Сверхмассивная чёрная дыра в представлении художника. Авторы и права: NASA / JPL-Caltech.

Квазары оптически схожи со звёздами, но помимо излучения гигантских объёмов энергии, имеют ряд интересных особенностей, которые делают их уникальными объектами. Одной из таких особенностей является необычайно высокая скорость их движения. Расчёты показывают, что квазары движутся со скоростями, в десятки и сотни тысяч километров в секунду, что составляет десятки процентов от скорости света.

Также интересна быстрая смена яркости свечения. Они могут поменять свою яркость в несколько раз за небольшой промежуток времени, от нескольких лет до нескольких часов. Для галактик и звёзд такие быстрые изменения не характерны.

Галактики и квазар
Это представление художника о протогалактиках, похожих на Млечный Путь, с фоновым квазаром, подсвечивающим “супергало” из водородного газа, окружающего галактику. Авторы и права: A. Angelich / NRAO / AUI / NSF.

Так где же находятся эти объекты? Квазары одни из самых удалённых астрономических тел в видимой Вселенной. Они удалены от Земли на миллиарды световых лет. В основном располагаются они в центрах эллиптических галактик. Квазары часто называют маяками Вселенной так как их видно с громадных расстояний и благодаря им можно изучать далёкие галактики, о которых современная астрономия имеет по-прежнему туманное представление.

Сейчас учёные насчитывают несколько тысяч квазаров, но каждый год открывается много новых объектов этого типа, в основном благодаря телескопу “Хаббл”. В целом они мало изучены и у квазаров есть огромный научный потенциал, так как предполагается что при их изучении будет открыто множество нюансов происхождения, эволюции и строения галактик и Вселенной в целом.

Источник: universetoday.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.