Квазары во вселенной



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

Астрофизики предполагают, что в самых отдалённых областях нашей Вселенной располагаются огромные чёрные дыры, массы которых в миллиарды раз больше чем масса средней звезды. Эти колоссальные объекты известны как квазары, они получают свою энергию, непрерывно поглощая громадные объемы межгалактического газа. И именно в результате такого непрерывного поглощения материала мы и имеем возможность наблюдать за этими монстрами. Свет, исходящий от квазара излучается газом и пылью которые с громадной скоростью устремляются к центру чёрной дыры, при этом разогреваясь до невообразимых температур. Однако мы можем наблюдать эти квазары такими, какими они были во время своего зарождения, то есть, по сути, мы получаем их “детские фотографии” на которых запечатлено их формирование и рост. Информация, представленная на этих снимках, относится к периоду, который наступил через примерно миллиард лет после Большого Взрыва.


Формирование большинства чёрных дыр происходит в результате взрыва массивной звезды, которая уже целиком исчерпала свои ядерные запасы. Такие звёзды в несколько сотен раз больше чем Солнце. В итоге прекращения ядерных реакций протекающих в ядре такой звезды она становится нестабильной, так как ядерные реакции являются силой противоположной силе гравитационного коллапса. В результате этих процессов на закате своей жизни некоторая часть вещества звезды выбрасывается в космическое пространство, а оставшееся вещество сжимается под огромным давлением, тем самым формируя чёрную дыру.

Сразу же после обнаружения первых древних квазаров исследователи попытались ответить на вопрос: могли ли небольшие чёрные дыры начать поглощать окружающую их пыль и газ в объёмах больших чем это возможно, тем самым изменив свой размер в десятки, а то и сотни раз, и если это так, то какие именно процессы могли стать причиной данного поведения? При этом все это происходило на заре формирования нашей Вселенной. На самом деле существует всего пара тройка процессов, которые отвечают за скорость, с которой растут чёрные дыры. К примеру, в большинстве случаев газ поступает в чёрную дыру не напрямую, а имеет вид небольшого медленного потока, не спеша поглощаемого дырой. Когда дыра поглотит определённое количество вещества, её гравитационная сила ослабевает, в результате чего скорость потока пыли и газа, за счёт которого и растёт чёрная дыра, уменьшается. Как же тогда происходил рост древних квазаров? Ответ на этот вопрос попытались получить исследователи Тал Александр и Прямвада Натараян работающие в отделе Физики элементарных частиц и астрофизики Йельского университета.


Полученная ими модель предполагает, что чёрные дыры формировались в довольно ранней Вселенной. В этот период потоки газа были очень холодными и плотными а, следовательно, количество вещества в них было значительно больше чем сейчас. Сама же чёрная дыра двигалась в космическом пространстве, периодически изменяя свою траекторию под воздействием звёзд находящихся поблизости. Двигаясь таким образом, чёрная дыра постоянно впитывала в себя огромные объёмы газа. Этот процесс был очень быстрым и, следовательно, медленный поток, который наблюдается около современных чёрных дыр, просто не успевал формироваться. Через приблизительно десять миллионов лет масса чёрной дыры становилась в десять тысяч раз больше массы Солнца, в результате чего замедлялось её движение а, следовательно, и рост.

Источник: universetoday.ru

Астрономы, изучающие космическое пространство при помощи телескопа «VLT» в Чили, сделали удивительное открытие. Оказывается, квазары, которых разделяют миллиарды световых лет, располагаются параллельно друг другу, как будто на их положение влияет некий неизвестный науке механизм.


Закономерности распределения квазаров

По всей видимости, этот механизм оказывает воздействие на крупномасштабные структуры. Так ранее уже было замечено, что скопления галактик не распределяются по всей Вселенной равномерно, а образуют своего рода «паутину», между нитями которой располагаются пространства с небольшим количеством галактик (см. изображение выше). Квазар — это галактика со сверхмассивной черной дырой в центре. Черная дыра втягивает окружающее пространство, образуя вокруг себя вращающийся диск с невероятно яркой струей плазмы, находящейся на оси его вращения.

Квазары генерируют так много энергии, что их свечение сильнее всех звезд родительской галактики вместе взятых. Если бы какой-нибудь квазар располагался на том же расстоянии от Земли, что и звезда Вега (т.е. около 26 световых лет от нас), он светил бы так же ярко, как и Солнце.

Строение квазара


Сейчас мы не наблюдаем квазары в относительной близости от Земли. Все дело в том, что они были распространены первые миллиарды лет существования Вселенной. А те квазары, которые нам удается засечь большими телескопами, находятся очень далеко от нас, и мы видим свечение, которое исходило от них миллиарды лет назад.
Свет от 93 квазаров, измеренный в рамках исследования, на самом деле был излучен в те времена, когда Вселенная была на 2/3 моложе, чем она есть сейчас. Эти квазары настолько далеко от нас, что обнаружить их струи плазмы по свечению невозможно. Поэтому астрономы измерили поляризацию исходящего от квазара света, которая и дала представление о направлении вращения диска, сформированного черной дырой. Так ученые обнаружили 19 квазаров, струи плазмы которых были направлены примерно в одну и ту же сторону. Это направление совпало с направлением нитей «паутины», о которой мы говорили в начале статьи (на изображении вверху квазары отображены яркими точками, а их струи плазмы — линиями, проходящими через центр этих точек). Вероятность того, что это совпадение направлений является случайностью, равна 1%.
Так что теперь перед астрономами стоит новая задача: выяснить, что заставляет квазары, которых разделяют миллиарды световых лет, выстраиваться именно таким образом.

Источник: light-science.ru

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) × 1030 кг. , и приблизительно в 332 946 раз превышает массу Земли. 
 Продолжающиеся исследования все еще пытаются объяснить, как возникли такие сверхмассивные черные дыры.

Квазары во вселенной
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.
Квазары во вселенной
Галактика NGC 4319 и квазар Маркарян 205
Источник: Википедия

 

Источник: ab-news.ru



Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.

Источник: www.sciteclibrary.ru

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.

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.
о 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.

Источник: alivespace.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.