Universumin kirkkain valo. Kvasaarit: universumin kirkkaimmat

Suurin osa kirkkaita esineitä universumissa

Kvasaarit loistavat niin kirkkaasti, että ne ylittävät asumiensa muinaisten galaksien, ja ovat kaukana olevia esineitä, joissa on miljardi kertaa aurinkoamme massiivisempi musta aukko. Nämä voimakkaat esineet ovat kiehtoneet tähtitieteilijöitä viime vuosisadan puolivälissä tapahtuneesta löydöstä lähtien.

Bell Telephone Laboratoriesin fyysikko Karl Jansky havaitsi 1930-luvulla "tähtien kohinan". suurin intensiteetti kohti Linnunradan keskiosaa. 1950-luvulla tähtitieteilijät pystyivät havaitsemaan radioteleskooppien avulla uusi tyyppi esineitä universumissamme.

Koska tämä esine näytti pisteeltä, tähtitieteilijät kutsuivat sitä "kvasitähtiradiolähteeksi" tai kvasaariksi. Tämä määritelmä ei kuitenkaan ole täysin oikea, koska Nationalin mukaan Tähtitieteellinen observatorio Japanissa vain noin 10 prosenttia kvasaareista lähettää voimakkaita radioaaltoja.

Kesti vuosien tutkimuksen ymmärtää, että nämä kaukaiset valopilkut, jotka näyttivät näyttävän tähdiltä, ​​syntyvät hiukkasista, jotka kiihtyvät valonnopeutta lähestyviin nopeuksiin.

"Kvasaarit ovat kirkkaimpia ja kaukaisimpia tunnettuja taivaankappaleita. Ne ovat tärkeitä evoluution ymmärtämiselle varhainen universumi”, korosti tähtitieteilijä Bram Veneman (Bram Venemans) Tähtitieteen instituutista. Max Planck Saksassa.

Oletetaan, että kvasaarit muodostuvat niille universumin alueille, joilla aineen kokonaistiheys on paljon keskimääräistä suurempi.

Useimmat kvasaarit on löydetty miljardien valovuosien päässä. Koska valoa tarvitaan tietty aika Tämän matkan matkustaminen on hyvin pitkälle aikakoneen kaltaista kvasaarien tutkimista: näemme kohteen sellaisena kuin se oli, kun valo lähti siitä miljardeja vuosia sitten. Lähes kaikki tähän mennessä tunnetuista yli 2 000 kvasaarista ovat nuorissa galakseissa. Meidän Linnunrata, kuten muutkin vastaavat galaksit, on luultavasti jo ohittanut tämän vaiheen.

Joulukuussa 2017 löydettiin kaukaisin kvasaari, joka oli yli 13 miljardin valovuoden päässä Maasta. Tutkijat ovat havainneet tätä esinettä, joka tunnetaan nimellä J1342 + 0928, kiinnostuneena, koska se ilmestyi vain 690 miljoonaa vuotta myöhemmin. alkuräjähdys. Tämän tyyppiset kvasaarit voivat tarjota tietoa siitä, miten galaksit kehittyvät ajan myötä.

Kvasaarit säteilevät miljoonia, miljardeja ja mahdollisesti jopa biljoonia elektronivoltteja energiaa. Tämä energia ylittää kaikki yhteensä Valoa kaikista galaksin tähdistä, joten kvasaarit loistavat 10-100 000 kertaa kirkkaammin kuin Linnunrata.

Jos kvasaari 3C 273, yksi taivaan kirkkaimmista kohteista, olisi 30 valovuoden päässä Maasta, se näyttäisi yhtä kirkkaalta kuin aurinko. Todellisuudessa etäisyys kvasaariin 3C 273 on kuitenkin vähintään 2,5 miljardia valovuotta.

Kvasaarit kuuluvat objektien luokkaan, joka tunnetaan nimellä aktiivinen galaktinen ydin (AGN). Tämä sisältää myös Seyfertin galaksit ja blasaaret. Kaikki nämä esineet vaativat supermassiivia musta aukko olemassaolon puolesta.

Seyfertin galakseja on eniten heikko tyyppi AGN tuottaa vain noin 100 kiloelektronivolttia energiaa. Blazarit pitävät niistä serkut- kvasaarit, päästävät merkittävästi suuria määriä energiaa.

Monet tutkijat uskovat, että kaikki kolme AGN-tyyppiä ovat pohjimmiltaan samoja esineitä, jotka sijaitsevat eri kulmissa meihin nähden.

Tämä artikkeli lisättiin automaattisesti yhteisöstä

Lähin kvasaari 3C 273, joka on jättiläisessä elliptinen galaksi Neitsyt tähdistössä. Kiitokset ja tekijänoikeudet: ESA / Hubble & NASA.

Kvasaarit loistavat niin kirkkaasti, että ne ylittävät asumiensa muinaisten galaksien. Ne ovat kaukaisia ​​esineitä, jotka ovat pohjimmiltaan mustia aukkoja, joiden akkretoitumiskiekko on miljardeja kertoja massiivisempi kuin aurinkomme. Nämä voimakkaat esineet ovat kiehtoneet tähtitieteilijöitä viime vuosisadan puolivälissä tapahtuneesta löydöstä lähtien.

Bell Telephone Laboratoriesin fyysikko Karl Jansky löysi 1930-luvulla "tähtien kohinan", joka oli voimakkainta Linnunradan keskiosassa. 1950-luvulla tähtitieteilijät löysivät uudentyyppisen esineen universumistamme radioteleskooppeja käyttämällä.

Koska tämä esine näytti pisteeltä, tähtitieteilijät kutsuivat sitä "kvasitähtiradiolähteeksi" tai kvasaariksi. Tämä määritelmä ei kuitenkaan ole täysin oikea, koska Japanin National Astronomical Observatoryn mukaan vain noin 10 prosenttia kvasaareista lähettää voimakkaita radioaaltoja.

Kesti vuosien tutkimuksen ymmärtää, että nämä kaukaiset valopilkut, jotka näyttivät näyttävän tähdiltä, ​​syntyvät hiukkasista, jotka kiihtyvät valonnopeutta lähestyviin nopeuksiin.

"Kvasaarit ovat kirkkaimpia ja kaukaisimpia tunnettuja taivaankappaleita. Ne ovat kriittisiä varhaisen universumin evoluution ymmärtämisessä", sanoi tähtitieteilijä Bram Veneman tähtitieteen instituutista. Max Planck Saksassa.

Oletetaan, että kvasaarit muodostuvat niille universumin alueille, joilla aineen kokonaistiheys on paljon keskimääräistä suurempi.

Useimmat kvasaarit on löydetty miljardien valovuosien päässä. Koska valolla kuluu tietyn ajan tämän matkan kulkemiseen, kvasaarien tutkiminen on hyvin pitkälti aikakoneen kaltaista: näemme kohteen sellaisena kuin se oli valon lähtiessä siitä miljardeja vuosia sitten. Lähes kaikki tähän mennessä tunnetuista yli 2 000 kvasaarista ovat nuorissa galakseissa. Linnunrattamme, kuten muutkin vastaavat galaksit, on luultavasti jo ohitettu tämä vaihe.

Joulukuussa 2017 löydettiin kaukaisin kvasaari, joka oli yli 13 miljardin valovuoden päässä Maasta. Tutkijat ovat seuranneet tätä esinettä, joka tunnetaan nimellä J1342+0928, kiinnostuneena siitä lähtien, kun se ilmestyi vain 690 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Tämän tyyppiset kvasaarit voivat tarjota tietoa siitä, miten galaksit kehittyvät ajan myötä.

Kirkas kvasaari PSO J352.4034-15.3373 sijaitsee 13 miljardin valovuoden etäisyydellä. Luotto ja tekijänoikeudet: Robin Dienel / Carnegie Institute for Science.

Kvasaarit säteilevät miljoonia, miljardeja ja mahdollisesti jopa biljoonia elektronivoltteja energiaa. Tämä energia ylittää galaksin kaikkien tähtien valon kokonaismäärän, joten kvasaarit loistavat 10-100 tuhatta kertaa kirkkaammin kuin esimerkiksi Linnunrata.

Jos kvasaari 3C 273, yksi taivaan kirkkaimmista kohteista, olisi 30 valovuoden päässä Maasta, se näyttäisi yhtä kirkkaalta kuin aurinko. Kvasaari 3C 273 on kuitenkin itse asiassa vähintään 2,5 miljardin valovuoden päässä.

Kvasaarit kuuluvat objektien luokkaan, joka tunnetaan nimellä aktiivinen galaktinen ydin (AGN). Tämä sisältää myös Seyfertin galaksit ja blasaaret. Kaikki nämä esineet vaativat supermassiivisen mustan aukon olemassaoloon.

Seyfertin galaksit ovat heikoin AGN-tyyppi, ja ne tuottavat vain noin 100 kiloelektronivolttia energiaa. Blazarit, kuten heidän serkkunsa kvasaarit, säteilevät paljon suurempia määriä energiaa.

Monet tutkijat uskovat, että kaikki kolme AGN-tyyppiä ovat pohjimmiltaan samoja kohteita, mutta sijaitsevat eri kulmissa meihin nähden.

"Maailmamme on upotettu valtavaan energiamereen, lenämme loputtomassa avaruudessa käsittämättömällä nopeudella."
N. Tesla

Tähtitieteilijät löysivät kvasaarit aivan äskettäin, 1900-luvun puolivälissä. Siitä, mitä ne ovat, kiistellään edelleen. Tiedemiehillä on useita teorioita, mutta mikä niistä on oikea, sitä ei vielä tiedetä.

Universumin majakat

Aluksi kvasaarit erehdyttiin tähdiksi: suurelta etäisyydeltä nämä kohteet näyttävät tältä hehkuvia pisteitä. Mutta milloin elektromagneettinen säteily etäisyys näihin tähtiin laskettiin ja niiden kirkkaus määritettiin, tutkijat hämmästyivät. Koska niin kaukana meistä sijaitsevaa tähteä ei voida nähdä. Ja tähti ei voi olla niin kirkas. Kvasaarit hehkuvat kymmeniä ja joskus satoja kertoja kirkkaammin kuin kaikki galaksimme tähdet yhteensä. Samalla niiden koko on verrattavissa kokoon aurinkokunta, mikä tarkoittaa, että se on satoja tuhansia kertoja pienempi kuin keskimääräinen galaksi.

Kvasaari hehkuu kirkkaammin kuin mikään tähti

Uusia avaruusobjekteja kutsuttiin kvasareiksi (mikä tarkoittaa "kvasitähtien radiolähdettä"), ja niitä alettiin tutkia. Pian uusi hämmästyttävä omaisuus: kvasaarit muuttivat kirkkausastetta jatkuvasti ja hyvin lyhyitä aikoja. Joskus muutokset tapahtuivat useiden päivien tai jopa tuntien aikana.

Meitä lähin kvasaari nimeltä 3C 273 sijaitsee 3 miljardin valovuoden etäisyydellä, kun taas sen magnitudi on -13. Kauimpana löydetyt kvasaarit ovat 12 miljardin valovuoden päässä, ja silti voimme nähdä ne, koska ne loistavat kuin hullut. Jokainen kvasaari sijaitsee galaksin keskustassa, minkä vuoksi kvasaareja kutsutaan aktiivisiksi galaksiytimiksi.

Kvasaarien valo on tullut meille miljardeja vuosia, ja se, mitä näemme, on kaukainen menneisyys. Kaikki kvasaarit ovat hyvin kaukana galaksistamme; näin ollen kvasaareja tarkkailemalla voidaan ymmärtää, mitä universumin laitamilla tapahtui sen syntyhetkellä. Koska universumi on homogeeninen, todennäköisesti sama asia tapahtui alueellamme. Ehkä meidänkin galaksissamme oli joskus kvasaari, joka oli tähän mennessä lopettanut olemassaolonsa tai muuttunut joksikin muuksi.

Kvasaareja kutsutaan "universumin dinosauruksiksi" niiden korkean iän vuoksi. Ne ovat olleet olemassa hyvin kauan, melkein yhtä kauan kuin universumimme. Uusia kvasaareita ei ole muodostunut pitkään aikaan.

Jos voisimme käyttää kvasaarin energiaa, meillä olisi tarpeeksi sitä ikuisesti. Energia, jonka tämä kirkas esine säteilee sekunnissa, riittäisi toimittamaan planeetallemme sähköä miljardeiksi vuosiksi.

Quasar ruokahalu

Yhden version mukaan, kvasaarit ovat nuoria galakseja, jotka ovat syntyneet aivan äskettäin, tähtistandardien mukaan. Tällaisen galaksin keskustassa on musta aukko, joka absorboi ainetta. Siitä tulee kirkas hehku. Tai pikemminkin ei häneltä, vaan lähialueelta. Kuitenkin tähtienvälinen kaasu mustan aukon ympärillä on aina kuumennetussa tilassa.

Kvasaarit eivät ole yksinkertaisia ​​mustia aukkoja, vaan supermassiivisia, minkä vuoksi niiden säteily on niin voimakasta. Ja kirkkauden muutos selitetään seuraavasti: kun uusi esine tulee mustan aukon vetovoimaalueelle, se leimahtaa. Kun "ravintoa" ei anneta, sen valo sammuu. On sanottava, että kvasaarilla on erinomainen ruokahalu - se imee tähdet, niiden järjestelmät, klusterit ja kokonaiset galaksit. Ajan myötä musta aukko imee kaiken ulottuvillaan olevan aineen ja lakkaa hehkumasta. Tämä on luultavasti mitä tapahtui galaksimme keskellä olevalle mustalle aukolle. Hän "söi" kaiken, minkä pystyi saavuttamaan, ja on nyt levossa.

Toisen version mukaan, kvasaarit eivät ole itse mustia aukkoja, vaan osa järjestelmää, joka koostuu mustasta aukosta, kvasaarista ja niitä yhdistävästä tunnelista. Musta aukko imee esineitä, ja sitten absorboitunut energia työntyy ulos kvasaarin läpi.

On vielä yksi mielenkiintoinen teoria : kvasaarit ovat sellaisia ​​erikoispisteitä universumissa, missä uutta energiaa ja aine, joka sitten leviää kaikkialle. Eli kvasaarit ovat avaruusparistoja, jotka ruokkivat universumia.

Tähtitieteilijät löytävät uusia kvasaareita koko ajan, kun kaukoputket kehittyvät entistä kehittyneemmiksi. Tähän mennessä on löydetty yli 200 000 kvasaria.

Kauimpana meistä tähtitieteelliset esineet- kvasaarit. Vanhimmat tähdet. Kaukaisimmat galaksit. Yksi salaperäisimmistä ja kauniita ilmiöitä universumissa. Kvasaarit ovat kaukaisimpia ja valovoimaisimpia esineitä tunnetussa universumissa.

On mahdollista, että törmäyksestä laajeneva kaasu ruokkii Markarian 771:n ytimessä olevaa jättimäistä mustaa aukkoa. Mustaan ​​aukkoon putoamalla se lämpenee erittäin korkeisiin lämpötiloihin ja alkaa hehkua kirkkaasti. Siksi kvasaari ylittää koko galaksin valon. Kummallista kyllä, mutta mustat aukot, joiden määritelmän mukaan ei pitäisi säteillä valoa, voivat olla maailmankaikkeuden kirkkaimpia kohteita. Galaksi, jonka keskellä on kvasaari QSO 1229+204, kuvattuna maasta ja avaruudesta.

Alkuperäinen määritelmä muodostui 1950-luvun lopulla ja 1960-luvun alussa, kun ensimmäiset kvasaarit löydettiin ja niiden tutkimus oli juuri alkanut. Yksi lähimmistä ja eniten kirkas kvasaari 3C 273:n magnitudi on noin 13 m ja punasiirtymä z = 0,158 (vastaa noin 3 miljardin valovuoden etäisyyttä).

1960-luvun alussa tutkijat tunnistivat kvasaarit radiotähdiksi, koska ne voitiin havaita käyttämällä voimakasta radioaaltolähdettä. Itse asiassa termi kvasaari tulee sanoista "kvasitähtien radiolähde". Heti kun radion teho ja optiset teleskoopit nousi paljon korkeammalle, havaittiin, että nämä eivät ole todellisia tähtiä, vaan näkymä tieteelle tuntematon tähtiobjekteja.

Kirkkain kvasaari tunnetaan nimellä 3C 273 kolmannessa Cambridgen radiolähteiden luettelossa. Kvasaari itsessään on esine noin 13. päivä suuruus, vaikka monien muiden kvasaarien tavoin sen kirkkaus muuttuu ajoittain. Oletetaan, että radioaallot eivät tule itse kvasaarista, vaan sitä ympäröivistä säteistä. He havaitsivat myös, että nämä esineet sijaitsevat hyvin kaukana galaksimme ulkopuolella.

Niiden energia voi olla yhtä suuri kuin kolmen miljoonan auringon energia. On olemassa versio, jonka mukaan jotkut kvasaarit lähettävät energiaa 10-100 kertaa enemmän kuin kaikki galaksimme tähdet.

Ja saa suurimman infrapunasäteily. Toinen versio kvasaarien alkuperästä viittaa siihen, että nämä ovat hyvin nuoria galakseja. Ja jotkut tiedemiehet pitävät kvasaarit yleensä tiettyinä pisteinä avaruudessa uutta asiaa universumissa. Kestää kauan ymmärtää näiden olemus outoja esineitä. Ensimmäinen löydetty kvasaari oli nimeltään 3c273, ja se sijaitsi Neitsyen tähdistöä kohti. Sen löysi Matthew Sandage vuonna 1960. Se on ilmeisesti yhteydessä tähdistön 16 muuhun tähteen.

Esineen todellinen luonne, joka osoittaa, että se ei ole sitä tavallinen tähti, mutta jotain muuta, paljastettiin, kun tutkijat havaitsivat energian vapautumisen heihin suhteellisen pienellä alueella. Jos avaruudessa havaitussa esineessä on tällainen siirtymä ja korostus suuri määrä energia, siitä tulee ensisijainen ehdokas kantamaan nimeä kvasaari.

Kiitokset nopea kehitys teknologian ansiosta tähtitieteilijät tekevät yhä enemmän mielenkiintoisia ja uskomattomia löytöjä maailmankaikkeudesta. Esimerkiksi otsikko "useimmat suuri esine universumissa” siirtyy löydöstä toiseen lähes joka vuosi. Jotkut avoimet esineet ovat niin valtavia, että ne hämmästyttävät jopa planeettamme parhaat tiedemiehet olemassaolollaan.

1,8 miljardin valovuoden pituudellaan tämä täplä hämmentää tutkijoita, koska he eivät voineet edes kuvitella, että tällainen esine voisi todella olla olemassa. Tämä avaruusalue sisältää noin 30 prosenttia vähemmän galaksijoukkoja kuin niiden ympäristö. Eräs ehdotettu teoria esimerkiksi ehdottaa, että kylmät pisteet ovat mustien aukkojen sormenjälkiä. rinnakkaiset universumit, aiheuttanut kvanttisekoittuminen universumien välillä.

Universumin ennätyksen haltijat

Tämä 200 miljoonan valovuoden kupla on jättimäinen klusteri kaasu, pöly ja galaksit. Joillain huomautuksilla tämä esine näyttää jättiläisvihreältä meduusalta. Jokainen tämän kuplan kolmesta "lonkerosta" sisältää galakseja, jotka ovat neljä kertaa tiheämpiä keskenään kuin universumissa on tavallista.

Näiden esineiden uskotaan syntyneen noin 2 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, ja ne ovat todellisia jäänteitä. muinainen universumi. Teorioiden mukaan ajan myötä tänne kertyneestä kaasusta muodostuu yhä enemmän uusia galakseja. Tähtitieteilijät teoriat, että tämä johtuu Hieno houkuttaja(Great Attractor), esine, jolla on sellainen painovoima, joka jo riittää houkuttelemaan kokonaisia ​​galakseja itseensä.

Kuitenkin heti kun tutkijat päättivät katsoa syvemmälle avaruuteen, he huomasivat pian, että "suuri kosminen magneetti" on paljon suurempi esine kuin aiemmin luultiin. Se voisi olla paljon luultua suurempi ja kattaa 750 miljoonaa valovuotta. Ongelma määrittelyssä tarkat mitat vangittu hänen asemassaan.

Suuri muuri Sloan on jättimäinen galaktinen filamentti, joka koostuu useista superklustereista, jotka ovat levittäytyneet eri puolille universumia kuin jättimäisen mustekalan lonkerot. "Seinän" läsnäolo ja kaikki muut suuria esineitä luo uusia kysymyksiä maailmankaikkeuden mysteereistä. Niiden olemassaolo on vastoin kosmologista periaatetta, joka teoreettisesti rajoittaa sitä, kuinka suuria esineitä universumissa voi olla.

Kvasaarit ovat korkeaenergisiä tähtitieteellisiä kohteita, jotka sijaitsevat galaksien keskellä. Tämä johtaa valtavaan säteilyyn, joka on 1000 kertaa tehokkaampi kuin kaikki galaksin sisällä olevat tähdet. Yli 5 miljardia valovuotta ulottuva Giant GRB Ring on toiseksi suurin suuri esine universumissa. Tämä esine, jota kutsutaan Herkuleen suureksi muuriksi - pohjoiseksi koronaksi, kattaa 10 miljardia valovuotta, mikä tekee siitä kaksi kertaa kooltaan jättimäisen galaktisen gammarenkaan.

1,4 miljardin valovuoden pituudellaan "seinämää" pidettiin aikoinaan eniten iso esine universumissa. Esimerkiksi Shapleyn superklusterista. Aivan ensimmäisissä lauseissa sanotaan, että "galaksiamme, Linnunrataa … vedetään universumin läpi kohti Centauruksen tähdistöä." se on mestariteos. Vuonna 2006 maailmankaikkeuden suurimman esineen nimi annettiin löydetylle salaperäiselle kosmiselle "kuplalle" (tai möykkylle, kuten tiedemiehet niitä yleensä kutsuvat).