Квазар (англ. quasar) — класс астрономических объектов, являющихся одними из самых ярких (в абсолютном исчислении) в видимой Вселенной. Все новости Лента новостей Hardware Software События в мире В мире игр IT рынок Новости сайта. The Guardian: Ученая Лопес открыла новую необъяснимую мегаструктуру в космосе. И по снимкам они смогли доказать, что такой квазар уничтожает галактику не только «пожирая» ее, но и развеивая строительное сырье. Таким образом, модель «черная дыра-квазар» можно описать так: Сверхплотный объект огромной массы — черная дыра — располагается во вращающемся газовом диске, центральная часть которого является источником сверхактивного электромагнитного излучения и выделения.
Квазары: открытие, свойства и роль в эволюции галактик – лекция по астрономии
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. 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. Квазар Расстояние Если 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. 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.
Препринт работы опубликован на сайте arXiv.
История исследований квазаров сокращение от «квазизвездный радиоисточник» началась в 60-х годах прошлого века, когда были определены значения красных смещений для квазаров 3C 273 и 3C 48. Сегодня астрономы знают, что эти яркие точечные источники излучения представляют собой активные ядра очень далеких галактик, содержащих сверхмассивные черные дыры, активно поглощающие вещество и окруженные аккреционными дисками. К настоящему времени число известных квазаров исчисляется сотнями тысяч, их исследования позволяют разобраться в эволюции галактик и темпах роста сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной.
Однако ученым нужно постоянно увеличивать выборку известных квазаров для более точных проверок существующих астрофизических и космологических теорий.
Название «квазар», которое они получили, означает «квазизвёздный радиоисточник». Первоначально Сэндидж и Мэтьюз сочли, что наблюдают очень тусклый остаток от взрыва сверхновой либо нейтронную звезду. Но в 1982 году вокруг 3C 48 была обнаружена «туманность», после чего астрономы измерили красное смещение у 3C 48 и у этой «туманности». Эти значения оказались огромными и при этом одинаковыми.
Таким образом, «туманность» была далёкой галактикой, а «остаток звезды» — её активным ядром. Расстояние до 3C 48 составляет 3,9 миллиарда световых лет. Соответственно, квазар относительно компактен, возможно, сравним по размеру с Солнечной системой, но излучает, как миллионы звёзд, ярче, чем обычная галактика или даже несколько галактик. Его яркий свет наблюдается с Земли как радиоволны из-за сильнейшего доплеровского эффекта. В течение 1980-х теорию светимости квазаров сформулировал британский астрофизик Дональд Линден Белл , однако в конце 1960-х никто бы не стал всерьёз сравнивать квазар с активным галактическим ядром.
Термин «чёрная дыра» вообще появился только в 1967 году, его придумал Джон Уилер , продолжавший разработку общей теории относительности. В начале 1970-х активно изучалась центральная часть Млечного Пути, которая при наблюдении с Земли расположена в созвездии Стрельца. В 1971 году по конфигурации звёздных орбит в этом регионе можно было предположить, что все центральные звёзды обращаются вокруг компактного объекта, масса которого составляет 105—1011 солнечных, причём сам этот объект ничего не излучает. По свойствам это могла быть только чёрная дыра. Сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики М87.
Это первое в истории изображение чёрной дыры получено в 2019 году Но в 1970-е версия о том, что в центре нашей Галактики находится сверхмассивная чёрная дыра, не увязывалась с другим открытием , сделанным в 1943 году. Это открытие принадлежит американскому астроному Карлу Сейферту, который обнаружил, что небольшое подмножество галактик обладает не тусклыми, а, напротив, сияющими активными ядрами. При этом оно окружено плотными облаками межзвёздного газа; проходя через них, ультрафиолетовые волны удлиняются и попадают в видимый спектр. Таким образом, к концу XX века о квазарах были известны следующие ключевые факторы. Все квазары расположены очень далеко от нас, в миллиардах световых лет.
Можно предположить, что пик активности квазаров во Вселенной прошёл 10 миллиардов лет назад Квазар — это компактное галактическое ядро, отчасти похожее на ядро такого типа, что наблюдается в сейфертовской галактике. Однако на самом деле квазар в тысячи раз ярче целых галактик Квазар быстро обращается вокруг своей оси именно этим может объясняться быстрое изменение светимости, зафиксированное у некоторых квазаров Квазар кажется радиогалактикой, так как его излучение чрезвычайно удлиняется в результате доплеровского эффекта. В начале 2010-х Майкл Стросс попытался объяснить, почему природа квазаров именно такова. Но, прежде чем ответить на этот вопрос, давайте углубимся в детали.
Мы не увидим современные квазары Так как это самые отдаленные от нас объекты, то сегодня мы наблюдаем их движения, происходившие миллиарды лет назад. Поскольку свет только успел добраться до нашей Земли. Скорее всего, самыми отдаленными, а поэтому и самыми древними являются именно квазары. Космос позволяет нам увидеть их такими, какими они только появились около 10 млрд лет назад. Можно предположить, что некоторые из них сегодня уже перестали существовать. Что представляют собой квазары Хоть это явление изучено и недостаточно, но, по предварительным данным, квазар — это огромная черная дыра.
Ее материя ускоряет свое движение, когда воронка дыры затягивает материю, что приводит к нагреванию этих частиц, их трению друг о друга и бесконечному движению общей массы материи. Скорость молекул квазара становится с каждой секундной все больше, а температура все выше. Сильнейшее трение частиц обусловливает выделение огромного количества света и других видов излучений, например таких, как рентген. Ежегодно черные дыры могут поглощать массу, равную одному нашему Солнцу. Как только затянутая в смертельную воронку масса поглотится, выделенная энергия разольется излучениями в две стороны: вдоль южного и северного полюсов квазара. Астрономы называют это необычное явление «космический самолет». Последние наблюдения астрономов показывают, что в основном эти небесные объекты находятся в центре эллиптических галактик. По одной из теорий происхождения квазаров, они представляют собой молодую галактику, в которой массивнейшая черная дыра поглощает окружающее ее вещество. Основоположники теории говорят о том, что источником излучения выступает аккреционный диск этой дыры. Он находится в центре галактики, а из этого следует, что красное спектральное смещение квазаров больше космологического ровно на величину гравитационного смещения.
Это ранее предсказывал Эйнштейн в своей общей теории относительности. Квазары часто сравнивают с маяками Вселенной. Их видно с самых дальних расстояний, благодаря им изучают ее эволюцию и структуру. С помощью «небесного маяка» изучают распределение любого вещества на луче зрения. А именно: самые сильные спектральные линии поглощения водорода трансформируются в линии по красному смещению поглощения. Версии ученых о квазарах Существует и другая схема. Квазар, по мнению некоторых ученых, - это формирующаяся молодая галактика. Эволюция галактик мало изучена, так как человечество намного моложе, чем они. Возможно, квазары — это раннее состояние образования галактик.
Квазары и Пульсары.
одни из самых ярких объектов в космосе, и двигатели, приводящие их в движение, буквально искривляют время и пространство. Астрофизики предложили способ, как найти «червоточины» в космосе. Квазар (англ. quasar) — класс астрономических объектов, являющихся одними из самых ярких (в абсолютном исчислении) в видимой Вселенной. Квазар, о котором ученые пишут в The Astrophysical Journal Letters и получивший название J043947.08+163415.7 по яркости существенно превосходит предыдущего рекордсмена – тот светится с силой 420 триллионов солнц. На сегодня термин «квазар» является универсальным для всех питающих и, следовательно, светящихся сверхмассивных черных дыр, также часто называемых активными галактическими ядрами. что такое квазары в космосе.
Неясно, что случилось: Учёных встревожил самый мощный в истории взрыв в космосе
одни из самых ярких объектов в космосе, и двигатели, приводящие их в движение, буквально искривляют время и пространство. Многие специалисты сходятся во мнении, что одними из самых необычных объектов в космосе являются квазары. Рассказываем, в чём их уникальность, как с их помощью можно изучать прошлое и почему квазары называют маяками Вселенной. Квазар. Самый отдалённый, самый яркий и самый мощный объект глубокого космоса, выделяющий огромное количество энергии и излучающий радиоволны. Квазар (англ. quasar) — мощное и далёкое активное ядро галактики. Квазары являются одними из самых ярких объектов во Вселенной — их мощность излучения иногда в десятки и сотни раз превышает суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша. Квазар (образовано от слов quasi-stellar и radiosource, то есть «похожий на звезду радиоисточник») — это активное ядро галактики на начальном этапе ее развития.
Получены первые снимки самого яркого квазара текущей Вселенной
Что такое квазар в космосе? Автор Галина Тарасова Опубликовано 17. Квазары — одни из них. Они могли бы стать основой для многих фильмов об апокалипсисе, для томов научной фантастики, поскольку представляют собой самые смертоносные объекты во вселенной. Впервые квазары были обнаружены по лучам, внутри которых скрывалась огромная энергия. Эти лучи были практически единственными, которые удалось вообще зафиксировать в столь глубоком космосе. Затем по скоплению таких источников ученые и обнаружили загадочный объект, но изначально считали его особой галактикой с ранее неизвестными характеристиками.
После дальнейших исследований была выдвинута теория, что источником такого мощного излучения являются радиозвезды, которые до этого не были изучены вообще. И только сегодня данные позволили понять, что на самом деле квазары — это огромнейшие черные дыры, которые по своим масштабам несравнимы ни с одной из известных науке звезд. Физически это явление представляет собой объект, по размерам напоминающий Солнечную систему.
Квазары - это сверхмассивные черные дыры, которые активно поглощают материю и выбрасывают ее в виде джетов, пучков раскаленной плазмы, разогнанных до околосветовых скоростей. Они являются самыми яркими объектами во Вселенной и представляют большой интерес для астрономов, так как их выбросы предположительно играют ключевую роль в остановке процессов звездообразования в примерно половине галактик Вселенной. Он расположен на расстоянии в 9,4 млрд световых лет от Земли и мы его видим в том состоянии, в котором он находился примерно через 6 млрд лет после Большого Взрыва. Это делает его ближайшим аналогом ярчайших квазаров Вселенной, существовавших в ее юности. Для исследования этого объекта были использованы данные, которые собирались европейским телескопом eROSITA на борту "Спектра-РГ" во время составления детальной рентгеновской карты Вселенной.
Астрономы примерно подсчитали, что галактика, в которой находится самый яркий квазар, производит ежегодно около 10 000 новых звезд, что делает наш Млечный Путь на ее фоне настоящим лентяем.
В нашей галактике, говорят астрономы, в среднем в год рождается всего одна звезда. Тот факт, что столь яркий квазар удалось засечь только сейчас в очередной раз показывает, насколько астрономы на самом деле ограничены в своих возможностях обнаружения этих объектов. Исследователи говорят, что из-за расстояний большинство квазаров определяется по их красному цвету , однако очень многие из них могут попадать в «тень» галактик, которые находятся перед этими объектами. Эти галактики делают изображения квазаров более размытыми и их цвет уходит сильнее в синий диапазон спектра. Просто потому, что они могли показаться нам непохожими на квазары из-за своего синего смещения», — говорит Фань. Возможно, полагаясь на анализ больших наборов данных». С помощью космического телескопа «Хаббл» ученые смогли подтвердить, что квазар они видят с помощью эффекта гравитационного линзирования.
Видны линии поглощения изображение с сайта www. Это и выдает присутствие галактики перед объектом, даже если сама галактика слишком слаба, чтобы наблюдать ее непосредственно. Проанализировав таким образом пятнадцать GRB, зафиксированных космическим телескопом «Свифт», ученые обнаружили в их спектре характерные линии поглощения, указывающие на присутствие галактик перед 14 гамма-всплесками.
Анализ спектров 50 000 квазаров дал усредненное количество «заслоняющих» галактик, равное 3,8, против 14-ти для гамма-всплесков. Квазар 3C275 самый яркий объект вблизи центра снимка. Расстояние до него составляет 7 миллиардов световых лет. Изображение с сайта www. Первое гласит, что некоторые квазары полностью заслоняются галактиками с большим количество пыли. А если мы видим не все квазары, то это вносит ошибки в результаты исследований. Но на этот счет имеется встречный аргумент, что с огромной базой данных по квазарам этот эффект был бы выявлен, учтен и сведен к минимуму.
Квазары и Пульсары.
Сравнение и анализ различных гипотез о возникновении квазаров во Вселенной. Контент доступен только автору оплаченного проекта Роль квазаров в космологии Исследование важности квазаров для космологических моделей и теорий. Анализ влияния квазаров на понимание структуры и развития Вселенной. Контент доступен только автору оплаченного проекта Перспективы исследований квазаров Обсуждение будущих направлений исследований квазаров, включая новые методы наблюдения, прогнозы развития и практическое применение результатов исследований. Контент доступен только автору оплаченного проекта Заключение Описание результатов работы, выводов. Контент доступен только автору оплаченного проекта Список литературы Список литературы. Контент доступен только автору оплаченного проекта Нужен реферат на эту тему?
Самые далёкие квазары, благодаря своей гигантской светимости, превосходящей в сотни раз светимость обычных галактик, регистрируются с помощью радиотелескопов на расстоянии более 12 млрд св. Нерегулярная переменность блеска квазаров на временных масштабах менее суток указывает на то, что область генерации их излучения имеет малый размер, сравнимый с размером Солнечной системы. Последние наблюдения показали, что большинство квазаров находятся вблизи центров огромных эллиптических галактик. Квазары сравнивают с маяками Вселенной. В среднем квазар производит примерно в 10 триллионов раз больше энергии в секунду, чем наше Солнце и в миллион раз больше энергии, чем самая мощная известная звезда , и обладает переменностью излучения во всех диапазонах длин волн [2]. Вариации блеска Многие квазары меняют свою светимость в коротких промежутках времени.
Это является, по-видимому, одним из фундаментальных свойств квазаров кратчайшая вариация с периодом t " 1 ч, максимальные изменения блеска — в 25 раз.
Самый простой ответ — бесконечность, но в природе нет ничего бесконечного, поэтому исследователи продолжают изучение черных дыр. По данным австралийских ученых, в центре квазара J0529-4351 — самая быстрорастущая черная дыра: ее масса на данный момент превышает массу Солнца примерно в 17 млрд раз. Кроме того, ведущий автор исследования Кристиан Вольф заявил, что обнаруженный квазар — самый яркий объект во всей Вселенной.
Я сомневаюсь, что рекорд когда-либо будет побит. Квазар J0529-4351 похож на гигантскую магнитную бурю с температурой 10 тыс. Повсюду молнии и ветры, которые дуют с такой скоростью, что «облетели» бы Землю за секунду. Мы испытываем шок и трепет, представляя это адское место, представляя, что природа действительно способна создать нечто подобное.
Кристиан Вольф сотрудник Австралийского национального университета Почему квазары — самые яркие объекты Вселенной Черную дыру в центре квазара окружает так называемый аккреционный диск — это нагретое на миллионы градусов пространство, которое возникает в результате постоянного трения частиц газа, пыли и так далее. Аккреционный диск испускает радиоволны, обычный свет, рентгеновское и ультрафиолетовое излучения. Поэтому свет от квазаров такой яркий. Из-за этого ученые на сегодняшний день могут рассмотреть только центр квазара — черную дыру.
Версии ученых о квазарах Существует и другая схема. Квазар, по мнению некоторых ученых, - это формирующаяся молодая галактика. Эволюция галактик мало изучена, так как человечество намного моложе, чем они. Возможно, квазары — это раннее состояние образования галактик. Можно предположить, что выброс их энергии происходит из самых молодых ядер активных новых галактик. Другие астрономы и вовсе считают квазары точками пространства, в которых новая материя Вселенной берет свое начало. Их гипотеза доказывает полную противоположность черной дыре. Человечеству понадобится немало времени, чтобы изучить стигматы квазаров. Известные квазары Первый из обнаруженных квазаров был открыт Мэтьюзом и Сендиджем в 1960 году. Он располагался в созвездии Девы.
Скорее всего, он связан с 16-ю звездами этого созвездия. По истечении трех лет Мэтьюз заметил, что этот объект имеет огромное красное спектральное смещение. Единственным доказывающим фактором, что это не звезда, стало его выделение большого количества энергии на относительно небольшом участке пространства. Наблюдения человечества История квазаров началась с изучения и измерения по специальной программе видимых угловых размеров радиоактивных источников. В 1963 году квазаров уже насчитывали около 5. В этом же году голландские астрономы доказали спектральное смещение линий к красному спектру. Они доказали, что это происходит из-за космологического смещения в результате их удаления, поэтому расстояние можно было высчитывать по закону Хаббла. Практически сразу еще два ученых Ю. Ефремов и А. Шаров открыли переменность блеска обнаруженных квазаров.
Благодаря фотометрическим снимкам, они установили, что переменность имеет периодичность всего в несколько дней. Один из ближайших к нам квазаров 3С 273 имеет красное смещение и блеск, соответствующий расстоянию приблизительно в 3 млдр. Самые отдаленные небесные объекты в сотни раз превосходят свечение обычных галактик. Их легко зарегистрировать при помощи современных радиотелескопов на расстоянии 12 млрд световых лет и более. Недавно был зарегистрирован новый квазар на расстоянии 13,5 млрд световых лет от Земли.
Космические объекты
И по снимкам они смогли доказать, что такой квазар уничтожает галактику не только «пожирая» ее, но и развеивая строительное сырье. 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. Таким образом, модель «черная дыра-квазар» можно описать так: Сверхплотный объект огромной массы — черная дыра — располагается во вращающемся газовом диске, центральная часть которого является источником сверхактивного электромагнитного излучения и выделения.
Квазары для чайников: что такое квазар?
Это излучение представляет собой два узких пучка электромагнитных волн. Во внешнем слое нейтронной звезды происходят и другие необычные явления. Там, где плотность вещества ещё недостаточно велика для разрушения ядер, они могут образовывать кристаллическую структуру. И звезда покрывается жёсткой коркой, подобной земной коре, но только в невообразимое число раз плотнее. При замедлении вращения пульсара в этой твердой корке создаются напряжения. После того, как они достигнут определенной величины, корка начинает раскалываться. Это явление называется звездотрясением по аналогии с земными тектоническими процессами. Возможно, такими звездотрясениями объясняются скачкообразные изменения периодов некоторых пульсаров. Несколько похоже проявляют себя "новые" звезды - звёзды, светимость которых внезапно увеличивается в несколько тысяч раз. Все новые звёзды являются тесными двойными системами, состоящими из белого карлика и звезды-компаньона. В таких системах происходит перетекание вещества внешних слоев звезды-компаньона на белый карлик, перетекающее вещество образует вокруг белого карлика аккреционный диск, скорость аккреции на белый карлик постоянна и определяется параметрами звезды-компаньона и отношением масс звёзд - компонентов двойной системы.
По мере накопления газа он начинает нагреваться и в какой-то момент в этом газе начинают идти термоядерные реакции.
Понятно: если мы где-то находим квазар, он должен быть в какой-то галактике, не один же он болтается в небе. Есть квазар — есть и галактика, просто она далеко и мы ее не видим. И вот к своему удивлению она обнаружила, что квазары, то есть галактики, располагаются кольцом. Его уже окрестили Большое кольцо. Это не может быть совпадением, заявила Лопес на заседании. Я написал «к своему удивлению», но, возможно, она удивилась меньше, чем можно подумать. Ведь это она еще в 2021 году нашла первое в таком роде образование, Большую дугу.
И она расположена там же, в созвездии Волопаса. А, если посмотреть на карту, получится, что дуга — как бы внешний контур Большого кольца. И все это напоминает волны, которые расходятся от упавшего в воду камня. Как странно! Когда ученые говорят о Вселенной, о ее происхождении, они ссылаются на стандартную модель. А основа этой модели — в том, что Вселенная в целом однородна. Какие-то флуктуации могут быть, но небольшие. Если Вселенная на самом деле неоднородна, стандартную модель можно выбрасывать.
Она не будет работать. Ученые в принципе уже знают, что Вселенная не так однородна, как хотелось бы. Примером может служить Великая Стена Геркулеса, скопление галактик, которое напоминает линию стену. Но кольцо — это уже что-то за гранью. Стандартная модель должна быть изменена или модернизирована. Для понимания: стандартная модель — это Большой взрыв, расширение Вселенной, в общем, все, что постоянно поминается и бесконечно мусолится в популярных и не очень работах. Все, что нажито непосильным трудом мировой наукой за ХХ век, отправляется если не на свалку, то в архив.
В таких ядрах скрываются сверхмассивные черные дыры, на которые падает плотный поток вещества. Тяготение закручивает это вещество в диск, вращающийся вокруг черной дыры с огромной скоростью вблизи горизонта событий она сравнима со световой. Потоки материи сталкиваются друг с другом, и трение разогревает их до сотен миллионов градусов. Газ и пыль при этом превращаются в плазму, и это облако плазмы испускает радиоволны, свет и другие излучения. Квазары — самые яркие из АЯГ и вообще самые мощные во Вселенной источники излучения: светимостью в десятки и сотни триллионов солнц.
Источник изображения: ESO-M Kornmesser Так, группа специалистов из университетов Шеффилда и Хартфордшира опубликовала работу , которая доказывает, что источником квазаров являются столкновения галактик. Эта гипотеза выдвигалась и раньше, однако теперь под неё положен прочнейший фундамент из более чем сотни наблюдений за целевыми галактиками и квазарами. С помощью телескопа им. Исаака Ньютона в Ла-Пальме астрономы в деталях изучили структуры 48 галактик с квазарами и более 100 без них. Они искали признаки искажений в структурах галактик, которые указали бы на предыдущие столкновения пар из них. Среди галактик без квазаров признаки столкновений выявлены только у 22 из более чем 100 объектов. Простые вычисления показывают, что галактики с квазарами имеют в три раза большую частоту проявления признаков столкновений. Из этого можно сделать вывод, что тесные гравитационные взаимодействия пары галактик с большой вероятностью породят квазар, хотя это происходит не со 100-процентной гарантией.
Квазары и пульсары
По современным представлениям квазары — это ядра галактик, находящиеся в довольно кратковременной стадии очень высокой активности. Таким образом, квазары как бы отмечают на шкале времени рождение галактик, которое в свою очередь свидетельствует о критическом состоянии материи Вселенной, уже достаточно охладившейся после первоначального взрыва. Квазары – невероятно интересные объекты, потому что своим ярким сиянием способны затмить целые галактики. Все новости Лента новостей Hardware Software События в мире В мире игр IT рынок Новости сайта. Новости14 мая, 2023. Астрономы разгадали тайну возникновения квазаров. Международной группе астрономов из США, Великобритании, Канады, Испании и Израиля удалось разгадать причину возникновения квазаров — самых ярких космических объектов в видимой Вселенной.