Datorită dezvoltării rapide a tehnologiei, astronomii fac descoperiri din ce în ce mai interesante și incredibile în univers. De exemplu, titlul de „cel mai mare obiect din univers” trece de la o descoperire la alta aproape în fiecare an. Unele obiecte deschise sunt atât de uriașe încât îi derutează chiar și pe cei mai buni oameni de știință ai planetei noastre cu existența lor. Să vorbim despre cei zece mai mari dintre ei.

Relativ recent, oamenii de știință au descoperit cel mai mare loc rece din univers. Este situat în partea de sud a constelației Eridanus. Cu o lungime de 1,8 miliarde de ani lumină, acest loc i-a derutat pe oamenii de știință. Nu aveau idee că ar putea exista obiecte de această dimensiune.

În ciuda prezenței cuvântului „void” în titlu (din engleză „void” înseamnă „gold”), spațiul de aici nu este complet gol. Această regiune a spațiului conține cu aproximativ 30% mai puține grupuri de galaxii decât împrejurimile sale. Potrivit oamenilor de știință, golurile reprezintă până la 50 la sută din volumul universului, iar acest procent, în opinia lor, va continua să crească din cauza gravitației super-puternice, care atrage toată materia din jurul lor.

superbblob

În 2006, titlul de cel mai mare obiect din Univers a fost dat descoperirii unei misterioase „bule” cosmice (sau blob, așa cum le numesc de obicei oamenii de știință). Adevărat, și-a păstrat acest titlu pentru o perioadă scurtă de timp. Această bulă de 200 de milioane de ani lumină este o colecție gigantică de gaze, praf și galaxii. Cu unele avertismente, acest obiect arată ca o meduză verde gigantică. Obiectul a fost descoperit de astronomii japonezi când studiau una dintre regiunile spațiului cunoscute pentru prezența unui volum uriaș de gaz cosmic.

Fiecare dintre cele trei „tentacule” ale acestei bule conține galaxii care sunt de patru ori mai dense decât de obicei în univers. Grupurile de galaxii și bile de gaz din interiorul acestei bule se numesc bule Lyman-Alpha. Se crede că aceste obiecte au început să apară la aproximativ 2 miliarde de ani după Big Bang și sunt adevărate relicve ale Universului antic. Oamenii de știință sugerează că bula în cauză s-a format atunci când stelele masive care existau în primele zile ale spațiului au devenit brusc supernovă și au aruncat volume uriașe de gaz în spațiu. Obiectul este atât de masiv încât oamenii de știință cred că este, în mare, unul dintre primele obiecte cosmice formate în univers. Conform teoriilor, în timp, din gazul acumulat aici se vor forma tot mai multe galaxii noi.

Superclusterul Shapley

De mulți ani, oamenii de știință cred că galaxia noastră, cu o viteză de 2,2 milioane de kilometri pe oră, este atrasă prin Univers undeva în direcția constelației Centaurus. Astronomii sugerează că motivul pentru aceasta este Marele Atractor (Marele Atractor), un obiect cu o astfel de forță de gravitație, care este deja suficientă pentru a atrage galaxii întregi la sine. Adevărat, oamenii de știință nu au putut afla ce fel de obiect era mult timp. Probabil că acest obiect se află în spatele așa-numitei „zone de evitare” (ZOA), o zonă de pe cer, acoperită de galaxia Calea Lactee.

Cu toate acestea, de-a lungul timpului, astronomia cu raze X a venit în ajutor. Dezvoltarea sa a făcut posibil să privim dincolo de regiunea ZOA și să aflăm care este cauza exactă a unei astfel de atracții gravitaționale puternice. Adevărat, ceea ce au văzut oamenii de știință i-a pus și mai mult într-o fundătură. S-a dovedit că dincolo de regiunea ZOA există un grup obișnuit de galaxii. Mărimea acestui cluster nu s-a corelat cu forța exercitată asupra galaxiei noastre de atracția gravitațională. Dar, de îndată ce oamenii de știință au decis să privească mai adânc în spațiu, au descoperit curând că galaxia noastră este atrasă către un obiect și mai mare. S-a dovedit a fi Superclusterul Shapley, cel mai masiv supercluster de galaxii din Universul observabil.

Superclusterul este format din peste 8.000 de galaxii. Masa sa este cu aproximativ 10.000 mai mare decât masa Căii Lactee.

Marele Zid CfA2

La fel ca majoritatea obiectelor de pe această listă, Marele Zid (cunoscut și ca Marele Zid CfA2) s-a lăudat cândva cu titlul de cel mai mare obiect spațial cunoscut din univers. A fost descoperit de astrofizicianul american Margaret Joan Geller și John Peter Hunra în timp ce studia efectul deplasării spre roșu pentru Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică. Potrivit oamenilor de știință, are o lungime de 500 de milioane de ani lumină, o lățime de 300 de milioane de ani lumină și o grosime de 15 milioane de ani lumină.

Dimensiunile exacte ale Marelui Zid sunt încă un mister pentru oamenii de știință. Ar putea fi mult mai mare decât se credea, acoperind 750 de milioane de ani lumină. Problema în determinarea dimensiunilor exacte constă în locația acestei structuri gigantice. Ca și în cazul Superclusterului Shapley, Marele Zid este parțial acoperit de „zona de evitare”.

În general, această „zonă de evitare” nu ne permite să vedem aproximativ 20% din Universul observabil (accesibil pentru telescoapele actuale). Se află în interiorul Căii Lactee și sunt aglomerări dense de gaz și praf (precum și o concentrație mare de stele) care distorsionează foarte mult observațiile. Pentru a privi prin „zona de evitare”, astronomii trebuie să folosească, de exemplu, telescoape cu infraroșu, care pot pătrunde încă 10 la sută din „zona de evitare”. Prin intermediul cărora undele infraroșii nu pot pătrunde, undele radio, precum și undele infraroșii apropiate și razele X, trec. Cu toate acestea, incapacitatea reală de a vedea o regiune atât de mare a spațiului îi supără oarecum pe oamenii de știință. „Zona de evitare” poate conține informații care pot umple golurile în cunoștințele noastre despre spațiu.

Superclusterul Laniakea

Galaxiile sunt de obicei grupate. Aceste grupuri se numesc clustere. Regiunile spațiului în care aceste clustere sunt mai strâns distanțate se numesc superclustere. Anterior, astronomii au cartografiat aceste obiecte determinând locația lor fizică în univers, dar recent a fost inventată o nouă modalitate de a mapa spațiul local. Acest lucru a făcut posibilă aruncarea în lumină a unor informații care anterior erau inaccesibile.

Noul principiu de cartografiere a spațiului local și a galaxiilor situate în acesta se bazează nu pe calculul locației obiectelor, ci pe observațiile indicatorilor influenței gravitaționale exercitate de obiecte. Datorită noii metode, se determină locația galaxiilor și, pe baza acesteia, se întocmește o hartă a distribuției gravitației în Univers. În comparație cu cele vechi, noua metodă este mai avansată pentru că le permite astronomilor nu doar să marcheze noi obiecte în universul pe care îl vedem, ci și să găsească noi obiecte în locuri unde nu era posibil să se uite înainte.

Primele rezultate ale studiului unui cluster local de galaxii folosind o nouă metodă au făcut posibilă detectarea unui nou supercluster. Importanța acestui studiu constă în faptul că ne va permite să înțelegem mai bine unde este locul nostru în univers. Anterior, se credea că Calea Lactee se află în interiorul Superclusterului Fecioarei, dar o nouă metodă de cercetare arată că această regiune este doar o parte a și mai marelui Supercluster Laniakea, unul dintre cele mai mari obiecte din univers. Se întinde pe 520 de milioane de ani lumină, iar undeva în interiorul lui ne aflăm.

Marele Zid din Sloan

Marele Zid al lui Sloan a fost descoperit pentru prima dată în 2003, ca parte a Sloan Digital Sky Survey, o cartografiere științifică a sute de milioane de galaxii pentru a identifica cele mai mari obiecte din univers. Marele Zid din Sloan este un filament galactic gigant format din mai multe superclustere. Ele, ca tentaculele unei caracatițe uriașe, sunt distribuite în toate direcțiile Universului. Cu o lungime de 1,4 miliarde de ani-lumină, „zidul” s-a considerat cândva a fi cel mai mare obiect din univers.

Marele Zid din Sloan în sine nu este la fel de bine înțeles precum superclusterele care se află în el. Unele dintre aceste superclustere sunt interesante în sine și merită o mențiune specială. Unul, de exemplu, are un nucleu de galaxii care, împreună, arată ca niște niște uriașe din lateral. În interiorul unui alt supercluster, există o interacțiune gravitațională ridicată între galaxii - multe dintre ele trec acum printr-o perioadă de fuziune.

Prezența „zidului” și a oricăror alte obiecte mai mari creează noi întrebări despre misterele universului. Existența lor contravine principiului cosmologic, care limitează teoretic cât de mari pot fi obiectele din univers. Conform acestui principiu, legile universului nu permit existența unor obiecte mai mari de 1,2 miliarde de ani lumină. Cu toate acestea, obiecte precum Marele Zid din Sloan contrazic complet această opinie.

Grup de quasari Huge-LQG7

Quazarii sunt obiecte astronomice de înaltă energie situate în centrul galaxiilor. Se crede că centrul quasarilor sunt găuri negre supermasive, care atrag materia înconjurătoare. Acest lucru are ca rezultat o explozie uriașă de radiații, a cărei putere este de 1000 de ori mai mare decât energia generată de toate stelele din galaxie. În prezent, grupul de quasari Huge-LQG, format din 73 de quasari împrăștiați pe 4 miliarde de ani lumină, se află pe locul trei printre cele mai mari obiecte structurale din Univers. Oamenii de știință cred că un astfel de grup masiv de quasari, precum și alții similari, sunt unul dintre motivele apariției celor mai mari structuri structurale din Univers, cum ar fi, de exemplu, Marele Zid al lui Sloan.

Grupul de quasari Huge-LQG a fost descoperit după analizarea acelorași date care au descoperit Marele Zid din Sloan. Oamenii de știință i-au determinat prezența după cartografierea uneia dintre regiunile spațiului folosind un algoritm special care măsoară densitatea quasarelor într-o anumită zonă.

Trebuie remarcat faptul că însăși existența lui Huge-LQG este încă o chestiune de controversă. Unii oameni de știință cred că această regiune a spațiului reprezintă într-adevăr un singur grup de quasari, în timp ce alții cred că quasarii din această regiune a spațiului sunt localizați aleatoriu și nu fac parte dintr-un grup.

Inel gamma gigant

Întinzându-se pe 5 miliarde de ani lumină, inelul gigant galactic cu raze gamma (Giant GRB Ring) este al doilea cel mai mare obiect din univers. Pe langa dimensiunea sa incredibila, acest obiect atrage atentia datorita formei sale neobisnuite. Astronomii care studiau exploziile de raze gamma (exploziile uriașe de energie care se formează ca urmare a morții stelelor masive), au găsit o serie de nouă explozii, ale căror surse se aflau la aceeași distanță de Pământ. Aceste explozii au format un inel pe cer, de 70 de ori diametrul lunii pline. Având în vedere că exploziile de raze gamma în sine sunt destul de rare, șansa ca acestea să formeze o formă similară pe cer este de 1 la 20 000. Acest lucru i-a determinat pe oamenii de știință să presupună că sunt martorii unuia dintre cele mai mari obiecte structurale din univers.

În sine, „inel” este doar un termen pentru a descrie reprezentarea vizuală a acestui fenomen văzut de pe Pământ. Conform uneia dintre ipoteze, inelul gamma gigant poate fi o proiecție a unei anumite sfere, în jurul căreia toate emisiile de radiații gamma au avut loc într-o perioadă de timp relativ scurtă, aproximativ 250 de milioane de ani. Adevărat, aici se pune întrebarea ce fel de sursă ar putea crea o astfel de sferă. O explicație este legată de presupunerea că galaxiile se pot aduna în grupuri în jurul unei concentrații uriașe de materie întunecată. Totuși, aceasta este doar o teorie. Oamenii de știință încă nu știu cum se formează aceste structuri.

Marele Zid al lui Hercule - Corona de Nord

Cel mai mare obiect structural din univers a fost descoperit și de astronomi ca parte a observației lor a razelor gamma. Numit Marele Zid al lui Hercule - Corona de Nord, acest obiect se întinde pe 10 miliarde de ani lumină, făcându-l de două ori mai mare decât Inelul Gamma Galactic Gigant. Deoarece cele mai strălucitoare explozii de raze gamma sunt produse de stelele mai mari, situate de obicei în zone ale spațiului unde există mai multă materie, astronomii consideră de fiecare dată metaforic fiecare astfel de explozie ca o înțepătură de ac în ceva mai mare. Când oamenii de știință au descoperit că există prea multe explozii de raze gamma în regiunea spațiului către constelațiile Hercule și Corona de Nord, au stabilit că aici se afla un obiect astronomic, cel mai probabil o concentrație densă de clustere de galaxii și alte materii.

Un fapt interesant: numele „Marele Zid al lui Hercule – Coroana de Nord” a fost inventat de un adolescent filipinez care l-a notat pe Wikipedia (oricine nu știe poate edita această enciclopedie electronică). La scurt timp după vestea că astronomii au descoperit o structură uriașă pe cerul cosmic, pe paginile Wikipedia a apărut un articol corespunzător. În ciuda faptului că numele inventat nu descrie cu exactitate acest obiect (peretele acoperă mai multe constelații deodată și nu doar două), internetul mondial s-a obișnuit rapid cu el. Poate că aceasta este prima dată când Wikipedia dă un nume unui obiect descoperit și interesant din punct de vedere științific.

Deoarece însăși existența acestui „zid” contrazice și principiul cosmologic, oamenii de știință trebuie să-și reconsidere unele dintre teoriile lor despre modul în care s-a format universul.

web spațială

Oamenii de știință cred că expansiunea universului nu este întâmplătoare. Există teorii conform cărora toate galaxiile spațiului sunt organizate într-o singură structură de dimensiuni incredibile, care amintește de conexiunile filamentoase care unesc regiuni dense. Aceste filamente sunt împrăștiate între goluri mai puțin dense. Oamenii de știință numesc această structură Web Cosmic.

Potrivit oamenilor de știință, rețeaua s-a format într-un stadiu foarte incipient al istoriei universului. La început, formarea rețelei a fost instabilă și eterogenă, ceea ce a ajutat ulterior la formarea a tot ceea ce este acum în Univers. Se crede că „firele” acestei rețele au jucat un rol important în evoluția universului - l-au accelerat. Se observă că galaxiile care se află în interiorul acestor filamente au o rată semnificativ mai mare de formare a stelelor. În plus, aceste fire sunt un fel de punte pentru interacțiunea gravitațională între galaxii. Odată formate în aceste filamente, galaxiile călătoresc către grupuri de galaxii unde în cele din urmă mor.

Abia recent oamenii de știință au început să înțeleagă ce este cu adevărat acest Web cosmic. Studiind unul dintre quasarii îndepărtați, cercetătorii au observat că radiațiile lor afectează unul dintre firele rețelei cosmice. Lumina quasarului a mers direct la unul dintre filamente, care a încălzit gazele din el și le-a făcut să strălucească. Pe baza acestor observații, oamenii de știință au putut să-și imagineze distribuția firelor între alte galaxii, compilând astfel o imagine a „scheletului cosmosului”.

Cu toate acestea, această stea uimitoare din toate punctele de vedere este ca un bec de 10 wați, în comparație cu cele mai strălucitoare obiecte din spațiu, de exemplu, aceleași quasari. Aceste obiecte sunt nuclee galactice orbitoare care strălucesc atât de intens din cauza dispoziției lor înfometate. În centrul lor sunt găuri negre supermasive, care devorează orice materie din jurul lor. Mai recent, oamenii de știință au descoperit cel mai strălucit reprezentant. Luminozitatea sa depășește solarul de aproape 600 de trilioane de ori.

Quasarul, despre care oamenii de știință scriu în The Astrophysical Journal Letters și numit J043947.08 + 163415.7, este mult mai strălucitor decât deținătorul recordului anterior - strălucește cu puterea a 420 de trilioane de sori. Pentru comparație, cea mai strălucitoare galaxie descoperită vreodată de astronomi are o luminozitate de „doar” 350 de trilioane de stele.

„Nu ne așteptam să găsim un quasar mai luminos decât întregul univers observabil”, comentează Xiaohui Fan, șeful studiului.

Este logic să ne întrebăm: cum au ratat astronomii un obiect atât de strălucitor și l-au descoperit abia acum? Motivul este simplu. Quasarul este situat aproape de cealaltă parte a universului, la o distanță de aproximativ 12,8 miliarde de ani lumină. A fost descoperit doar de un fenomen fizic ciudat cunoscut sub numele de lentila gravitațională.

Diagrama care arată cum funcționează efectul de lentilă gravitațională

Conform teoriei generale a relativității a lui Einstein, obiectele foarte masive din spațiu își folosesc forța gravitațională pentru a îndoi direcția undelor luminoase, determinându-le literalmente să se îndoaie în jurul sursei gravitației. În cazul nostru, lumina de la quasar a fost distorsionată de o galaxie situată aproape la mijloc între noi și sursă, care și-a mărit luminozitatea de aproape 50 de ori. În plus, în cazul lentilei gravitaționale puternice, mai multe imagini ale obiectului de fundal pot fi observate simultan, deoarece lumina de la sursă vine la noi în moduri diferite și, în consecință, va ajunge la observator în momente diferite.

„Fără un nivel atât de puternic de mărire, nu am putea vedea galaxia în care se află”, spune Feigi Wan, un alt autor al studiului.

„Datorită acestui efect de mărire, putem chiar să urmărim gazul din jurul găurii negre și să aflăm ce efect general are această gaură neagră asupra galaxiei sale de origine.”

Lentilele gravitaționale le permit oamenilor de știință să vadă obiectele mai în detaliu. Astfel, s-a constatat că luminozitatea principală a obiectului cade pe gazul foarte încălzit și praful care cade într-o gaură neagră supermasivă din centrul quasarului. Cu toate acestea, un grup destul de dens de stele în apropierea centrului galactic adaugă și o oarecare luminozitate. Astronomii au calculat aproximativ că galaxia care găzduiește cel mai strălucitor quasar produce aproximativ 10.000 de stele noi în fiecare an, ceea ce face ca Calea Lactee să fie o adevărată mizerie pe fundalul său. În galaxia noastră, spun astronomii, se naște în medie o singură stea pe an.

Faptul că un quasar atât de strălucitor a fost observat abia acum, arată din nou cât de limitati sunt cu adevărat astronomii în capacitatea lor de a detecta aceste obiecte. Cercetătorii spun că, din cauza distanței, majoritatea quasarelor sunt identificați după culoarea lor roșie, totuși, mulți dintre ei pot cădea în „umbra” galaxiilor care se află în fața acestor obiecte. Aceste galaxii estompează imaginile quasarelor și le fac mai albastre.

„Credem că până acum am ratat 10 până la 20 de astfel de obiecte. Doar pentru că s-ar putea să nu arate ca niște quasari din cauza schimbării lor spre albastru”, spune Fan.

„Acest lucru poate indica faptul că modul nostru tradițional de a căuta quasari ar putea să nu mai funcționeze și trebuie să căutăm noi modalități de a căuta și observa aceste obiecte. Poate să se bazeze pe analiza unor seturi mari de date.”

Cel mai strălucitor quasar a fost confirmat de Telescopul Observator MMT (Arizona, SUA), după ce date despre el au trecut prin sondajul emisferei telescopului în infraroșu din Marea Britanie, observațiile Pan-STARRS1 și datele de arhivă în infraroșu. NASA WISE Space Telescope. Cu ajutorul telescopului spațial Hubble, oamenii de știință au putut confirma că văd un quasar folosind efectul de lentilă gravitațională.

Datorită combinației dintre o lentilă naturală și telescopul spațial Hubble, astronomii au descoperit cel mai strălucitor quasar din universul timpuriu, oferind o perspectivă suplimentară asupra nașterii galaxiilor la mai puțin de un miliard de ani după Big Bang. Articol care descrie descoperirea prezentată în jurnal Scrisorile din jurnalul astrofizic .

„Dacă nu ar fi telescopul spațial natural, atunci lumina de la obiectul care a ajuns pe Pământ ar fi de 50 de ori mai slabă. Descoperirea arată că quasarii cu lentile puternice există, în ciuda faptului că îi căutăm de mai bine de 20 de ani și nu i-am văzut niciodată la distanțe atât de mari până acum”, spune Xiaohui Fan, autorul principal al studiului de la Universitatea din Arizona (SUA).

Quazarii sunt nuclee extrem de strălucitoare ale galaxiilor active. Strălucirea puternică a unor astfel de obiecte este creată de o gaură neagră supermasivă înconjurată de un disc de acreție. Gazul care cade în monstrul spațial eliberează o cantitate incredibilă de energie care poate fi observată la toate lungimile de undă.

Obiectul descoperit, catalogat ca J043947.08 + 163415.7 (J0439+1634 pe scurt), nu face excepție de la această regulă - luminozitatea sa este echivalentă cu aproximativ 600 de trilioane de sori, iar gaura neagră supermasivă care o creează este de 700 de milioane de ori mai masivă. decât steaua noastră...

Cu toate acestea, chiar și ochiul ascuțit al lui Hubble singur nu poate vedea un obiect atât de strălucitor, situat la o distanță mare de Pământ. Și aici gravitația și un accident fericit îi vin în ajutor. O galaxie slabă, situată chiar între quasar și telescop, curbează lumina de la J0439+1634 și o face de 50 de ori mai strălucitoare decât ar fi fără efectul lentilei gravitaționale.

Datele obținute în acest fel au arătat că, în primul rând, quasarul este situat la o distanță de 12,8 miliarde de ani-lumină de noi și, în al doilea rând, gaura sa neagră supermasivă nu numai că absoarbe gaze, ci provoacă și nașterea stelelor la o uimitoare. rata - până la 10.000 de lumini pe an. Pentru comparație, în această perioadă de timp se formează o singură stea în Calea Lactee.

„Proprietățile și îndepărtarea lui J0439+1634 îl fac o țintă principală pentru studierea evoluției quasarelor îndepărtate și a rolului găurilor negre supermasive în formarea stelelor”, a spus Fabian Walter, coautor al studiului de la Institutul Max Planck pentru Astronomie. (Germania).

O imagine realizată de telescopul spațial Hubble arată o galaxie intermediară care acționează ca o lentilă și lumină amplificată de la quasarul J0439+1634. Credit: NASA, ESA, X. Fan (Universitatea din Arizona)

Obiecte asemănătoare cu J0439+1634 au existat în epoca de reionizare a Universului tânăr, când radiațiile din galaxii și quasari tineri au încălzit hidrogenul care se răcise în cei 400.000 de ani de la Big Bang. Datorită acestui proces, Universul s-a transformat dintr-o plasmă neutră într-una ionizată. Cu toate acestea, încă nu este clar care obiecte au furnizat fotonii reionizanți, iar quasarii precum cel descoperit pot ajuta la rezolvarea unui mister de lungă durată.

Din acest motiv, echipa continuă să colecteze cât mai multe date posibil pe J0439+1634. În prezent, analizează un spectru detaliat de 20 de ore luat de Very Large Telescope al Observatorului European de Sud, care le va permite să identifice compoziția chimică și temperatura gazului intergalactic din universul timpuriu. În plus, gama de radiotelescoape ALMA, precum și viitorul telescop spațial NASA James Webb, vor fi implicate în observații. Cu datele colectate, astronomii speră să vadă vecinătatea găurii negre supermasive pe o rază de 150 de ani lumină și să măsoare efectul gravitației acesteia asupra formării gazelor și a stelelor.

Cel mai apropiat quasar este 3C 273, care este situat într-o galaxie eliptică gigantică din constelația Fecioarei. Credit și drepturi de autor: ESA / Hubble și NASA.

Strălucind atât de puternic încât eclipsează galaxiile antice pe care le locuiesc, quasarii sunt obiecte îndepărtate care sunt în esență găuri negre cu un disc de acreție de miliarde de ori mai masiv decât Soarele nostru. Aceste obiecte puternice i-au fascinat pe astronomi încă de la descoperirea lor la mijlocul secolului trecut.

În anii 1930, Karl Jansky, un fizician la Bell Telephone Laboratories, a descoperit „zgomotul stelar” care era cel mai intens spre partea centrală a Căii Lactee. În anii 1950, astronomii au descoperit un nou tip de obiect în universul nostru prin utilizarea radiotelescoapelor.

Deoarece acest obiect arăta ca un punct, astronomii l-au numit „sursă radio cvasi-stelară” sau quasar. Cu toate acestea, această definiție nu este în întregime corectă, deoarece, conform Observatorului Național Astronomic al Japoniei, doar aproximativ 10% dintre quasari emit unde radio puternice.

Au fost nevoie de ani de studiu pentru a înțelege că aceste bucăți îndepărtate de lumină, care păreau să arate ca stele, sunt create de particule care accelerează la viteze care se apropie de viteza luminii.

„Quasarii sunt printre cele mai strălucitoare și mai îndepărtate obiecte cerești cunoscute. Ele sunt esențiale pentru înțelegerea evoluției universului timpuriu”, a spus astronomul Bram Veneman de la Institutul de Astronomie. Max Planck în Germania.

Se presupune că quasarii se formează în acele regiuni ale universului în care densitatea totală a materiei este mult mai mare decât media.

Majoritatea quasarelor au fost găsite la miliarde de ani lumină distanță. Deoarece luminii necesită o anumită perioadă de timp pentru a parcurge această distanță, studiul quasarelor seamănă foarte mult cu o mașină a timpului: vedem un obiect așa cum era când lumina l-a părăsit, cu miliarde de ani în urmă. Aproape toți cei peste 2.000 de quasari cunoscuți până în prezent se află în galaxii tinere. Calea noastră Lactee, ca și alte galaxii similare, probabil a depășit deja această etapă.

În decembrie 2017, a fost descoperit cel mai îndepărtat quasar, care se afla la mai mult de 13 miliarde de ani lumină de Pământ. Oamenii de știință au urmărit cu interes acest obiect, cunoscut sub numele de J1342+0928, deoarece a apărut la doar 690 de milioane de ani după Big Bang. Quazarii de acest tip pot oferi informații despre modul în care galaxiile evoluează în timp.

Quasarul strălucitor PSO J352.4034-15.3373 este situat la o distanță de 13 miliarde de ani lumină. Credit și drepturi de autor: Robin Dienel / Carnegie Institution for Science.

Quasarii radiază milioane, miliarde și, posibil, chiar trilioane de electroni volți de energie. Această energie depășește cantitatea totală de lumină din toate stelele din galaxie, astfel încât quasarii strălucesc de 10-100 de mii de ori mai strălucitor decât, de exemplu, Calea Lactee.

Dacă quasarul 3C 273, unul dintre cele mai strălucitoare obiecte de pe cer, ar fi la 30 de ani lumină de Pământ, ar părea la fel de strălucitor ca Soarele. Cu toate acestea, quasarul 3C 273 se află de fapt la cel puțin 2,5 miliarde de ani lumină distanță.

Quazarii aparțin unei clase de obiecte cunoscute sub numele de nuclee galactice active (AGN). Aceasta include, de asemenea, galaxiile și blazarii Seyfert. Toate aceste obiecte necesită o gaură neagră supermasivă pentru a exista.

Galaxiile Seyfert sunt cel mai slab tip de AGN, generând doar aproximativ 100 de kiloelectronvolți de energie. Blazarii, ca și verii lor, quasarii, emit cantități mult mai mari de energie.

Mulți oameni de știință cred că toate cele trei tipuri de AGN sunt în esență aceleași obiecte, dar situate în unghiuri diferite față de noi.

Termenul „quasar” însuși a fost format din cuvinte cvas istell A r și r adiosursă, însemnând literal: asemănător cu o stea. Acestea sunt cele mai strălucitoare obiecte din Universul nostru, care au un foarte puternic. Ele sunt clasificate ca nuclee galactice active - nu se încadrează în clasificarea tradițională.

Mulți le consideră uriașe, absorbind intens tot ce le înconjoară. Substanța, apropiindu-se de ele, accelerează și se încălzește foarte puternic. Sub influența câmpului magnetic al unei găuri negre, particulele sunt colectate în fascicule care se împrăștie din polii ei. Acest proces este însoțit de o strălucire foarte strălucitoare. Există o versiune conform căreia quasarii sunt galaxii la începutul vieții lor și, de fapt, le vedem aspectul.

Dacă presupunem că un quasar este un fel de superstar care își arde hidrogenul constitutiv, atunci ar trebui să aibă o masă de până la un miliard solar!

Dar acest lucru este contrar științei moderne, care crede că o stea cu o masă mai mare de 100 de mase solare va fi neapărat instabilă și, ca urmare, se va descompune. Sursa energiei lor gigantice rămâne, de asemenea, un mister.

Luminozitate

Quazarii au o putere de radiație enormă. Poate depăși puterea de radiație a tuturor stelelor unei galaxii întregi de sute de ori. Puterea este atât de mare încât putem vedea un obiect aflat la miliarde de ani lumină de noi cu un telescop obișnuit.

Puterea de radiație de jumătate de oră a unui quasar poate fi comparabilă cu energia eliberată în timpul exploziei unei supernove.

Luminozitatea poate depăși de mii de ori luminozitatea galaxiilor, iar acestea din urmă sunt formate din miliarde de stele! Dacă comparăm cantitatea de energie produsă pe unitatea de timp de un quasar, atunci diferența va fi de 10 trilioane de ori! Și dimensiunea unui astfel de obiect poate fi destul de comparabilă cu volumul.

Vârstă

Vârsta acestor superobiecte este determinată de zeci de miliarde de ani. Oamenii de știință au calculat: dacă astăzi raportul dintre quasari și galaxii este de 1: 100.000, atunci acum 10 miliarde de ani era 1: 100.

Distanțele până la quasari

Distanțele până la obiectele îndepărtate ale Universului sunt determinate folosind . Toți quasarii observați sunt caracterizați printr-o deplasare puternică spre roșu, adică se îndepărtează. Iar viteza de eliminare a acestora este pur și simplu fantastică. De exemplu, pentru obiectul 3S196, a fost calculată viteza de 200.000 km/s (două treimi din viteza luminii)! Și înainte, aproximativ 12 miliarde de ani lumină. Pentru comparație, galaxiile zboară cu viteze maxime de „doar” zeci de mii de kilometri pe secundă.

Unii astronomi cred că atât energia care curge din quasari, cât și distanțele lor sunt oarecum exagerate. Faptul este că nu există încredere în metodele de studiu a obiectelor ultra-distante; pentru tot timpul de observații intensive, nu a fost posibil să se determine cu siguranță distanța până la quasari.

variabilitate

Adevăratul mister este variabilitatea quasarelor. Ele își schimbă luminozitatea cu o frecvență extraordinară; galaxiile nu au astfel de modificări. Perioada de schimbare poate fi calculată în ani, săptămâni și zile. Recordul este considerat a fi o schimbare de 25 de ori a luminozității într-o oră. Această variabilitate este caracteristică tuturor radiațiilor quasar. Pe baza observațiilor recente, se pare că despre Majoritatea quasarelor sunt situate în apropierea centrelor galaxiilor eliptice uriașe.

Studiindu-le, structura Universului și evoluția lui devin mai de înțeles pentru noi.