Характеристика квазаров: Что такое квазар? Характеристики, история и значение

Что такое квазар? Характеристики, история и значение

Мы знаем, что Вселенная огромна и может быть множество неизвестных объектов, таких как звезды, которые относятся к небесным телам. Есть также различные типы отдельных астрономических объектов, которые можно найти в небе. Среди всех этих астрономических объектов найти квазар. Это астрономический объект, который эксперты считают одной из самых ярких звезд во Вселенной. Речь идет о Роджере Бердсе, который находит далекое пространство и умудряется испускать огромное количество энергии посредством подобного излучения для образования звезд.

В этой статье мы расскажем вам все, что вам нужно знать о квазаре, его характеристиках и важности.

Индекс

• 1 Características principales
• 2 История квазара
• 3 Квазар Свойства
• 4 Где они находятся?

Características principales

Квазары небесные тела питаются сверхмассивными черными дырами (в миллиарды раз больше нашего Солнца). Они сияют так ярко, что ослепляют содержащиеся в них древние галактики, и, что удивительно, мы начали понимать их только полвека назад.

Ученые полагают, что эти сильные сигналы исходят от ядра галактики, которое имеет больше, чем его родительская галактика. Фактически, мы находим квазары только в галактиках со сверхмассивными черными дырами (даже не во всех галактиках с черными дырами). Когда небесный материал находится слишком близко, он образует аккреционный диск, который нагревается до миллионов градусов и испускает много радиации.

Магнитная среда вокруг черной дыры вызывает струи энергии образуются в противоположных направлениях (аналогично тому, что происходит с энергией пульсара, который также излучает в двух противоположных направлениях), которые путешествуют в космосе миллионы лет. Хотя свет не может выйти из черной дыры, а пыль и газ падают в нее, другие частицы ускоряются почти до скорости света из-за этого магнетизма.

Теперь остановимся на характеристиках квазара:

• Он питается энергией, генерируемой столкновением галактической материи.
• Он растет в центре новой галактики и затем становится очень ярким небесным телом. Он может обнаруживать даже миллиарды световых лет.
• Его свет вызван огромной черной дырой, расположенной в центре Млечного Пути.
• Газообразному веществу вокруг него удалось достичь чрезвычайно высоких температур. В нем было много трения и турбулентности.
• У них высокий уровень радиации.
• Они в миллионы раз ярче звезд.

История квазара

Мы должны вернуться в 1930-е годы, когда Карл Янский (один из пионеров современной радиоастрономии) обнаружил, что статические возмущения на телефонных линиях в Атлантике в большей или меньшей степени исходят от Млечного Пути. В 1950-х годах астрономы уже использовали радиотелескопы для сканирования неба и использовали свои открытия для сравнения их с изображениями неба.

Таким образом, они обнаружили, что некоторые меньшие источники излучения не имеют эквивалентных источников излучения в видимом диапазоне света. Другими словами, они нашли источник радиоизлучения в радиосигнале, но не нашли звезду или что-либо, что могло бы излучать эту энергию на изображении неба. Астрономы называют эти объекты «беспроводными источниками энергии для телескопов» или «квазарами». После многих лет исследований (и, возможно, даже удастся прояснить возможность того, что это своего рода излучение инопланетной цивилизации), люди обнаружили, что на самом деле это частицы, которые ускоряются со скоростью, близкой к скорости света.

Это источник энергии, который излучает большое количество света, это чрезвычайно массивная черная дыра и топка светящегося газа.

Квазар Свойства

Квазар имеет значительное красное смещение, и они находятся далеко от земли. Хотя при просмотре в телескоп они кажутся тусклыми, они находятся далеко друг от друга, что делает их самыми яркими объектами во Вселенной. Они могут менять свою светимость в разные периоды времени. Некоторые из них также могут изменять яркость по месяцам, неделям, дням или часам. Ширина квазара, который изменяется в течение нескольких недель, не может превышать нескольких световых недель.

Квазар также имеет многие из характеристик активных галактик. Излучение не является тепловым излучением и наблюдается через джеты и лепестки (например, радиогалактики). Квазары можно наблюдать во многих областях электромагнитного спектра, таких как радиочастота, инфракрасный, видимый свет, ультрафиолет, рентгеновские лучи и даже гамма-лучи. Большинство из них являются самыми яркими в ультрафиолетовой цветовой системе отсчета вблизи эмиссионной линии водорода Лайман-альфа 1216 Å, но из-за их красного смещения наблюдаемое световое пятно в ближнем инфракрасном диапазоне достигает 9000 Å.

Важность открытия и изучения квазара заключается в том, что ученые могут использовать его для поиска важной информации о том, как создать первую сверхмассивную черную дыру и ее галактику.

Где они находятся?

Большинство квазаров, которые мы находим, находятся на расстоянии миллиардов световых лет от нас. Поскольку даже если он движется со скоростью света, это излучение распространяется очень долго. Изучение этих объектов на самом деле похоже на использование машины времени, поэтому мы можем видеть небесные тела тысячи лет назад, точно так же, как когда оттуда улетал свет. Миллионы лет. Из более чем 2.000 известных квазаров, большинство из них существовало на ранних стадиях развития своих галактик. Млечный Путь, возможно, праздновался в первые дни и с тех пор хранит молчание.

Квазары излучают до триллиона вольт энергии, превосходя весь свет, собираемый всеми звездами Млечного Пути. Это самые яркие объекты во Вселенной и его световая сила в 10-100.000 XNUMX раз больше, чем у Млечного Пути.. Это не единственные объекты с такими характеристиками, на самом деле они являются частью группы небесных тел, называемых активными ядрами галактик, в которую также входят галактики Зейферта и небесные тела.

Надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о квазаре и его характеристиках.

Квазар — самый яркий объект Вселенной

Многие считают их огромными чёрными дырами, интенсивно всасывающими в себя всё, что их окружает. Вещество, приближаясь к ним, разгоняется и очень сильно разогревается. Под воздействием магнитного поля чёрной дыры частицы собираются в пучки, которые разлетаются от её полюсов. Этот процесс сопровождается очень ярким свечением. Есть версия, что квазары – это галактики в начале своей жизни, и фактически, мы видим их появление.

Если предположить, что квазар – некая сверхзвезда, сжигающая составляющий её водород, то массу она должна иметь до миллиарда солнечной!

Но это противоречит современной науке, считающей, что звезда, массой больше 100 солнечных, обязательно будет неустойчивой и, вследствие этого, распадётся. Источник их гигантской энергии тоже пока остается загадкой.

Яркость

Квазары имеют громадную мощность излучения. Она может превышать мощность излучения всех звёзд целой галактики в сотни раз. Мощь так велика, что объект, отдалённый от нас на миллиарды световых лет, мы можем увидеть в обычный телескоп.

Получасовая мощность излучения квазара может быть сопоставима с энергией, выделившейся при взрыве сверхновой.

Светимость может превышать светимость галактик в тысячи раз, а ведь последние состоят из миллиардов звёзд! Если сравнивать количество энергии, произведённое в единицу времени квазаром и Солнцем, то разница получится в 10 триллионов раз! А размер такого объекта может быть вполне сравним с объёмом Солнечной системы.

Возраст

Возраст этих суперобъектов определяется десятками миллиардов лет. Ученые вычислили: если сегодня соотношение квазаров и галактик 1 : 100000, то 10 млрд. лет назад оно было 1 : 100.

Расстояния до квазаров

Расстояния до удалённых объектов Вселенной определяются с помощью эффекта Доплера. Для всех наблюдаемых квазаров характерно сильное красное смещение, то есть, они удаляются. И скорость их удаления просто фантастическая. Например, для объекта 3С196 была вычислена скорость 200000 км/сек (две трети скорости света)! А расстояние до него около 12 млрд. световых лет.  Для сравнения,  галактики летят с максимальными скоростями «всего» в десятки тысяч км/сек.

Некоторые астрономы считают, что и потоки энергии от квазаров, и расстояния до них несколько преувеличены. Дело в том, что нет уверенности в методах изучения сверхдалёких объектов, за всё время интенсивных наблюдений не удалось достаточно определённо установить расстояния до квазаров.

Переменность

Настоящая загадка – переменность квазаров. Они изменяют свою светимость с необычайной частотой, у галактик таких изменений не бывает. Период изменений может исчисляться годами, неделями и сутками. Рекордом считается изменение блеска в 25 раз за один час. Эта переменность характерна для всех излучений квазара. Исходя из последних наблюдений, выясняется, что большая часть квазаров расположена возле центров громадных эллиптических галактик.

Изучая их, нам становится более понятной структура Вселенной и её эволюция.

квазаров: определение и факты о самых ярких объектах во Вселенной

Космический телескоп Хаббл сделал это изображение древнего яркого квазара 3C 273, который находится в гигантской эллиптической галактике в созвездии Девы. Его свету потребовалось около 2,5 миллиардов лет, чтобы добраться до нас. Несмотря на такое большое расстояние, это по-прежнему один из самых близких квазаров к нашему дому. Это был первый идентифицированный квазар, который был обнаружен в начале 1960-х годов астрономом Алланом Сэндиджем.
(Изображение предоставлено ЕКА/Хабблом и НАСА)

Сияющие так ярко, что затмевают вмещающие их древние галактики, квазары — это далекие объекты, питаемые черными дырами, масса которых в миллиард раз превышает массу нашего Солнца. Эти мощные динамо-машины очаровывали астрономов с момента их открытия полвека назад.

В 1930-х годах Карл Янски, физик из Bell Telephone Laboratories, обнаружил, что статические помехи на трансатлантических телефонных линиях исходят из Млечного Пути. К 1950-м годам астрономы использовали радиотелескопы для исследования неба и сопоставляли их сигналы с видимыми исследованиями неба.

Концепт этого художника иллюстрирует квазар, или кормящую черную дыру, похожую на APM 08279+5255, где астрономы обнаружили огромное количество водяного пара. Газ и пыль, вероятно, образуют тор вокруг центральной черной дыры с облаками заряженного газа сверху и снизу. (Изображение предоставлено НАСА/ЕКА). Астрономы назвали их «квазизвездными радиоисточниками» или «квазарами», потому что сигналы исходили из одного места, как звезда. Однако это неправильное название; по данным Национальной астрономической обсерватории Японии, только около 10 процентов квазаров излучают сильные радиоволны.

Присвоение им имен не помогло определить, что это за объекты. Потребовались годы исследований, чтобы понять, что эти далекие точки, которые, казалось, указывают на звезды, созданы частицами, ускоренными со скоростями, приближающимися к скорости света.

«Квазары являются одними из самых ярких и самых далеких известных небесных объектов и имеют решающее значение для понимания ранней Вселенной», — говорится в заявлении астронома Брэма Венеманса из Астрономического института Макса Планка в Германии.

Световые струи

Теперь ученые подозревают, что крошечные точечные мерцания на самом деле являются сигналами ядер галактик, которые затмевают свои родительские галактики. Квазары живут только в галактиках со сверхмассивными черными дырами — черными дырами, масса которых в миллиарды раз превышает массу Солнца. Хотя свет не может выйти из самой черной дыры, некоторые сигналы могут вырываться вокруг ее краев. В то время как часть пыли и газа падает в черную дыру, другие частицы разгоняются от нее со скоростью, близкой к скорости света. Частицы вылетают из черной дыры струями над и под ней, переносимые одним из самых мощных ускорителей частиц во Вселенной.

«Считается, что квазары формируются в регионах Вселенной, где крупномасштабная плотность материи намного выше средней», — говорится в заявлении астронома Фабиана Уолтера из Института астрономии Макса Планка.

Большинство квазаров были обнаружены на расстоянии миллиардов световых лет от Земли. Поскольку для путешествия требуется световое время, изучение объектов в космосе работает во многом подобно машине времени; мы видим объект таким, каким он был, когда свет покинул его миллиарды лет назад. Таким образом, чем дальше учёные смотрят, тем дальше в прошлое они могут заглянуть. Большинство из более чем 2000 известных квазаров существовали в начале жизни галактики. В таких галактиках, как Млечный Путь, возможно, когда-то был квазар, который долгое время молчал.

В декабре 2017 года был обнаружен самый далекий квазар, находящийся на расстоянии более 13 миллиардов световых лет от Земли. Ученые наблюдали квазар, известный как J1342+0928, поскольку он появился всего через 690 миллионов лет после Большого взрыва. Эти молодые квазары могут раскрыть информацию о том, как галактики развивались с течением времени.

Квазары излучают энергию в миллионы, миллиарды и даже триллионы электрон-вольт. Эта энергия превышает общий свет всех звезд в галактике. Самые яркие объекты во Вселенной, они сияют от 10 до 100 000 раз ярче, чем Млечный Путь.

«Квазары способны излучать в сотни или даже тысячи раз больше всей энергии, выделяемой нашей галактикой, что делает их одними из самых ярких и энергичных объектов во всей Вселенной», — сообщает НАСА. Например, если бы древний квазар 3C 273, один из самых ярких объектов на небе, находился в 30 световых годах от Земли, он выглядел бы таким же ярким, как солнце на небе. (Тем не менее, квазар 3C 273, первый идентифицированный квазар, по данным НАСА, находится в 2,5 миллиардах световых лет от Земли. Это один из ближайших квазаров.)

Изучение квазаров долгое время было сложной задачей из-за их связи с трудноизмеримой массой их сверхмассивных черных дыр. Новый метод начал взвешивать самую большую из черных дыр оптом.

«Это большой шаг вперед в науке о квазарах, — говорит Аарон Барт, профессор астрономии Калифорнийского университета в Ирвине. «Они впервые показали, что эти сложные измерения можно проводить в режиме массового производства».

Генеалогическое древо

Квазары относятся к классу объектов, известных как активные ядра галактик (АЯГ). Другие классы включают сейфертовские галактики и блазары. Все три нуждаются в сверхмассивных черных дырах, чтобы привести их в действие.

Сейфертовские галактики представляют собой АЯГ с самой низкой энергией, излучающие всего около 100 килоэлектронвольт (КэВ). Блазары, как и их собратья-квазары, выделяют значительно больше энергии.

Многие ученые считают, что три типа АЯГ — это одни и те же объекты, но с разных точек зрения. В то время как джеты квазаров, кажется, движутся под углом, как правило, в направлении Земли, блазары могут направлять свои джеты прямо на планету. Хотя в сейфертовских галактиках не видно струй, ученые считают, что это может быть связано с тем, что мы смотрим на них сбоку, поэтому все излучение направлено от нас и, таким образом, остается незамеченным.

Следите за новостями Нолы Тейлор Редд на @NolaTRedd, в Facebook или Google+. Следуйте за нами на @Spacedotcom, Facebook или Google+.

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space. com.

Нола Тейлор Тиллман — автор статей для Space.com. Она любит все, что связано с космосом и астрономией, и наслаждается возможностью узнать больше. Она имеет степень бакалавра английского языка и астрофизики в колледже Агнес Скотт и проходила стажировку в журнале Sky & Telescope. В свободное время она обучает своих четверых детей дома. Подпишитесь на нее в Твиттере @NolaTRedd

Что такое квазар? Характеристики, история и значение

Мы знаем, что Вселенная огромна и может существовать множество неизвестных объектов, таких как звезды, которые относятся к небесным телам. Существуют также различные типы отдельных астрономических объектов, которые можно найти на небе. Среди всех этих астрономических объектов найдите квазар . Этот астрономический объект считается экспертами-учеными одной из самых ярких звезд, существующих во Вселенной. Речь идет о Роджере Бердсе, который находит космическое пространство далеко и умудряется излучать огромное количество энергии через подобное излучение для создания звезд.

В этой статье мы расскажем вам все, что вам нужно знать о квазаре, его характеристиках и важности.

Содержание

• 1 Основные характеристики
• 2 История квазара
• 3 Свойства квазара
• 4 Где они находятся?

Ключевые особенности

Квазары — это небесные тела, питаемые сверхмассивными черными дырами (в миллиарды раз больше нашего Солнца). Они светятся так ярко, что ослепляли древние галактики, которые их содержали, и удивительно, что мы начали понимать их только полвека назад.

Ученые считают, что эти сильные сигналы исходят от галактического ядра, которое имеет больше, чем его принимающая галактика. На самом деле мы находим квазары только в галактиках со сверхмассивными черными дырами (даже не во всех галактиках с черными дырами). Когда небесное вещество находится слишком близко, оно образует аккреционный диск, который нагревается до миллионов градусов и излучает много радиации.

Магнитная среда вокруг черной дыры вызывает образование струй энергии в противоположных направлениях (аналогично тому, что происходит с энергией пульсара, который также излучает в двух противоположных направлениях), которые путешествуют по космосу миллионы лет. Хотя свет не может вырваться из черной дыры и в нее попадают пыль и газ, другие частицы благодаря этому магнетизму разгоняются почти до скорости света.

Теперь мы сосредоточимся на характеристиках квазара:

• Он питается энергией, генерируемой сильным столкновением галактической материи
• Он растет в центре новой галактики и затем становится очень ярким небесным телом. Он может обнаружить даже миллиарды световых лет.
• Его свет вызван огромной черной дырой, расположенной в центре Млечного Пути.
• Газообразное вещество вокруг него достигло чрезвычайно высоких температур. В нем было много трения и турбулентности.
• У них высокий уровень радиации.
• Они в миллионы раз ярче звезд.

История квазара

Мы должны вернуться в 1930-е годы, когда Карл Янский (один из пионеров современной радиоастрономии) обнаружил, что статические помехи на телефонных линиях в Атлантике исходят более или менее из Млечного Путь. В 1950-х годах 90 055 астрономов уже использовали радиотелескопы для сканирования неба и использовали полученные результаты для сравнения их с изображениями неба.

Таким образом, они обнаружили, что некоторые меньшие источники излучения не имели эквивалентных источников излучения в диапазоне видимого света. Другими словами, они нашли источник радиоизлучения в радиосигнале, но не нашли ни звезды, ни чего-либо, что излучало бы эту энергию на изображении неба. Астрономы называют эти объекты «беспроводными источниками питания для прицелов» или «квазарами». После многих лет исследований (и, возможно, даже удастся уточнить возможность того, что они являются каким-то излучением инопланетной цивилизации), люди обнаружили, что на самом деле они являются частицами, разгоняющимися до скорости, близкой к скорости света.

Это источник энергии, который отвечает за излучение большого количества света, это чрезвычайно массивная черная дыра и печь светящегося газа.

Свойства квазара

Квазар имеет значительное красное смещение и находится далеко от земли. Хотя они кажутся тусклыми при наблюдении в телескоп, они находятся далеко друг от друга, что делает их самыми яркими объектами во Вселенной. Они могут менять свою светимость в разные периоды времени. Некоторые из них также могут менять яркость по месяцам, неделям, дням или часам. Ширина квазара, который изменяется в течение нескольких недель, не может превышать нескольких световых недель.

Квазар также имеет многие из тех же характеристик, что и активные галактики. Излучение не является тепловым излучением и наблюдается через джеты и лепестки (например, радиогалактики). Квазары можно наблюдать во многих областях электромагнитного спектра, таких как радиочастота , инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи и даже гамма-лучи. Большинство из них ярче всего в системе отсчета ультрафиолетового цвета вблизи эмиссионной линии водорода Лайман-альфа 1216Å, но из-за их красного смещения наблюдаемое световое пятно в ближней инфракрасной области достигает 9000 Å.

Важность открытия и изучения квазара заключается в том, что ученые могут использовать его для поиска важной информации о том, как создать первую сверхмассивную черную дыру и ее галактику.

Где их найти?

Большинство квазаров, которые мы находим, находятся в миллиардах световых лет от нас. Поскольку, даже если он движется со скоростью света, это излучение распространяется долго. Изучать эти объекты фактически то же самое, что пользоваться машиной времени, поэтому мы можем видеть небесные тела тысячи лет назад, точно так же, как тогда, когда оттуда вырвался свет. Миллионы лет. Из более чем 2000 известных квазаров , большинство из которых существовало на ранних стадиях их галактик. Млечный Путь, возможно, прославляли в первые дни и с тех пор замолчали.