Новости квазары в космосе

До недавних пор квазары считались самыми неподвижными объектами звёздного неба.

Обнаружен самый яркий квазар за последние 9 миллиардов лет истории космоса

Источник энергии. Эта теория, хотя и не единственная, но наиболее известна в настоящее время. Согласно ей квазар получает свою энергию за счёт гравитационного поля массивной черной дыры. Благодаря своему притяжению черная дыра разрушает пролетающие мимо звезды а, возможно, и целые галактики. Появившийся при этом процессе газ формируется в диск, окружающий черную дыру и со временем стягивается к ней. Из-за сжатия и быстрого вращения центральной части диска, он разогревается и даёт достаточно мощное излучение. Вещество диска отчасти «впитывается» черной дырой, увеличивая при этом ее массу, и частично покидает квазар в виде узко направленных потоков газа и космических лучей. Эта модель квазара изучается все более досконально, но всё же пока не может разъяснить все наблюдаемые свойства.

По-прежнему неразгаданными являются формирование и эволюция квазаров. В центрах некоторых близких к Земле галактик отмечены процессы активности, похожие на квазары в меньших масштабах. Например, из центра эллиптической галактики Кентавр А вырываются два луча быстрых частиц, формирующие колоссальные радиооблака по обе стороны от нее.

Возникли два вопроса: кто ест и кого едят? Решили предположить, что, может быть, сверхмассивная чёрная дыра какую-то несчастную звезду обгладывает и собирает её вещество вокруг себя в качестве светящегося аккреационного диска? Но чтобы получилась такая вспышка, эта несчастная должна быть раз в 15 тяжелее нашей звезды. То есть даже массивнее знаменитой Бетельгейзе в созвездии Ориона.

Но проблема в том, что таким тяжеловесам на самом деле практически не светит оказаться жертвой хищника по той простой причине, что они задолго перед потенциальной встречей с ним умирают своей смертью. Массивные звёзды очень недолго живут, 10—15 миллионов лет. Наше скромное Солнце, к примеру, в возрасте 4,5 миллиарда лет находится в прекрасной форме и о пенсии ещё даже не думает. А если представить, что в зубах монстра оказалась звезда лишь в пару раз потяжелее Солнца, то такого великолепного эффекта от её уничтожения уже не было бы. Да и вообще, какую бы звезду в космосе ни ели, это тоже не такое долгое удовольствие. Так версию с каннибализмом пришлось отставить. Ещё одна версия, которую проработали, — квазар, "квазизвёздный" то есть с виду похожий на звезду объект, который на самом деле представляет собой активное ядро молодой галактики, в которой рождаются множества звёзд.

Объект J2054-0005 ярко сияет в галактике, которая находится в созвездии Водолея на расстоянии около 12,9 миллиардов световых лет от Земли. Из-за огромного расстояния с нашей планеты квазар и пространство рядом с ним видятся таким, каким он был в ранней Вселенной — когда ее возраст не превышал миллиарда лет. Было известно, что черные дыры не только вбирают в себя материю, но и выбрасывают сильнейшие потоки частиц в космос. Для обычных устройств такая утечка невидима. Но радиотелескоп ALMA в чилийской пустыне смог распознать ее «тень», которая возникла из-за того, что молекулярный газ поглощает микроволновое излучение, вырабатываемое древним квазаром. То есть, земные ученые смогли увидеть, как энергия, исходящая от черной дыры, выталкивает материю в межгалактическую среду. Более подробно изучив «силуэт» молекулярного потока, исследователи поняли, что за год галактика теряет огромную массу материи — где-то в 1500 раз больше нашего Солнца.

Они представляют собой гигантские черные дыры в центрах далеких массивных галактик, где они активно поглощают окружающее вещество. Взамен квазары испускают громадные количества гравитационной энергии. На основании этого показателя можно вычислить возраст квазара и расстояние до него.

Чем больше красное смещение, тем дальше объект от нас, а значит, тем он старше. Он образовался спустя всего 900 млн лет после Большого взрыва.

Облако газа плодит квазары

Используя телескоп Subaru, астрономы из Тайваня провели спектроскопические наблюдения квазара с высоким красным смещением, обозначенным как PSO J006.1240 + 39.2219. то есть в галактики с высокоактивной центральной черной дырой. Ближайший квазар — Маркарян 231, он находится примерно в 600 миллионах световых лет от Земли.

Астрофизики раскрыли двадцатилетнюю тайну квазаров

Ученые наблюдали за 48 галактиками с квазарами и сравнивали их с более чем 100 галактик без них. Оказалось, что галактики, имеющие квазары, примерно в три раза чаще взаимодействуют или сталкиваются с другими галактиками. Воспламенение квазара может вытеснить остальной газ из галактики, что помешает ей формировать новые звезды еще на протяжении миллиардов лет. Ученые отмечают, что космический телескоп James Webb способен обнаружить свет, испускаемый даже самыми отдаленными квазарами почти 13 миллиардов лет назад. Таким образом, в будущем астрономы смогут изучать даже древнейшие «маяки», указывающие на путь развития нашей Вселенной.

Первоначальное определение сложилось в конце 1950-х — начале 1960-х годов, когда были открыты первые квазары и их изучение только началось. История наблюдений[ править править код ] История квазаров началась с проводимой радиообсерваторией « Джодрелл-Бэнк » программы измерений видимых угловых размеров радиоисточников. Первый квазар, 3C 48 , был обнаружен в конце 1950-х годов Алланом Сэндиджем и Томасом Метьюзом во время радиообзора неба. В 1963 году было известно уже 5 квазаров. Новый тип объектов объединяли некоторые аномальные свойства, которые на тот момент не могли быть объяснены.

Они испускали большое количество излучения широкого спектра, но большая их часть оптически не обнаруживалась, хотя в некоторых случаях удавалось идентифицировать слабый и точечный объект, похожий на далёкую звезду. Спектральные линии, которые идентифицируют химические элементы, из которых состоит объект, тоже были чрезвычайно странными и не поддавались разложению на спектры всех известных на тот момент элементов и их различных ионизированных состояний. Странный спектр 3C 273 был быстро идентифицирован Шмидтом, Гринштейном и Оке как линии водорода и магния, сильно сдвинутые в красную часть спектра. Также экстремальная скорость не помогла бы объяснить огромные радиоизлучения 3C 273. Если красное смещение было космологическим теперь известно, что это предположение оказалось правильным [ источник не указан 1508 дней ] , большое расстояние означало, что 3C 273 был намного ярче, чем любая галактика, но гораздо более компактным. Почти сразу, 9 апреля 1963 года, Ю. Ефремовым и А. Шаровым по фотометрическим измерениям снимков источника 3C 273 была открыта переменность блеска квазаров с периодом всего лишь в несколько дней [29] [30]. 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 , но их яркость многократно превосходила яркость обычных галактик.

Кроме того, 3C 273 был достаточно ярким, чтобы его можно было обнаружить на архивных фотографиях 1900-х годов; было обнаружено, что он варьируется в годовом масштабе времени, подразумевая, что значительная часть света испускалась из области размером менее 1 светового года, крошечной по сравнению с галактикой. Принимая, что это красное смещение вызвано эффектом космологического красного смещения , возникшего в результате удаления квазаров, расстояние до них определили по закону Хаббла. Самые далёкие квазары, благодаря своей гигантской светимости, превосходящей в сотни раз светимость обычных галактик, регистрируются с помощью радиотелескопов на расстоянии более 12 млрд св. Очень сложно определить точное число обнаруженных на сегодняшний день квазаров. Это объясняется, с одной стороны, постоянным открытием новых квазаров, а с другой — отсутствием чёткой границы между квазарами и другими типами активных галактик.

Это сверхмассивные чёрные дыры, которые поглощают вещество и выбрасывают его в виде джетов, то есть плазменных струй, с околосветовой скоростью. Объект J1144 расположен на расстоянии около 9,4 млрд световых лет от Земли и наблюдается между созвездиями Центавр и Гидра. Учёные выяснили, что температура объекта составляет около 350 млн K, то есть он более чем в 60 тыс. Масса чёрной дыры превышает солнечную примерно в 10 млрд раз, а масса ежегодно поглощаемого вещества в 100 раз больше солнечной.

Как правило, самые яркие квазары являются и самыми быстрорастущими — количество поглощаемой черной дырой материи пропорционально интенсивности излучаемого ею света. В то же время аккреционный диск квазара, состоящий из раскаленного вещества, имеет диаметр семь световых лет — это в полтора раза больше, чем расстояние от Солнца до ближайшей соседней звездной системы.

Астрономы раскрыли 60-летнюю тайну самых мощных объектов во Вселенной

Специалисты отмечают, что яркость обнаруженной чёрной дыры в пятьсот триллионов раз превышает данную характеристику нашего небесного светила, а именно Солнца, что обусловлено выбросом огромного количества тепловой и световой энергии от аккреционного диска, сформировавшегося вокруг неё и содержащего материю, которая в будущем будет поглощена. Кроме того, исследования показывают, что чёрная дыра обладает огромной массой, превышающей таковую у Солнца в семнадцать миллионов раз, а каждодневное поглощение материи данным космическим объектом равно массе материнской звезды нашей Солнечной системы.

Было высказано предположение, что квазары являются близлежащими объектами, и что их красное смещение связано не с расширением пространства объясняется специальной теорией относительности , а со светом, выходящим из глубокой гравитационной ямы гравитационное красное смещение объясняется общей теорией относительности. Это потребовало бы массивного объекта, который также объяснил бы высокую яркость. Однако звезда, обладающая достаточной массой для получения измеренного красного смещения, будет нестабильной и превысит предел Хаяси [37]. Квазары также показывают запрещенные спектральные эмиссионные линии, которые ранее были видны только в горячих газовых туманностях низкой плотности, которые были бы слишком диффузными, чтобы одновременно генерировать наблюдаемую мощность и вписываться в глубокую гравитационную яму [38]. Были также серьёзные космологические опасения относительно идеи далеких квазаров. Один сильный аргумент против них заключался в том, что они подразумевали энергии, которые намного превышали известные процессы преобразования энергии, включая ядерный синтез. Были некоторые предположения, что квазары были сделаны из некоторой неизвестной ранее формы стабильных областей антивещества и мы наблюдаем область его аннигиляции с обычным веществом, и это могло бы объяснить их яркость [39]. Другие предполагали, что квазары были концом белой дыры червоточины [40] [41] или цепной реакцией многочисленных сверхновых. В конце концов, начиная примерно с 1970-х годов, многие свидетельства включая первые рентгеновские космические обсерватории, знания о черных дырах и современные модели космологии постепенно продемонстрировали, что красные смещения квазара являются подлинными, и, из-за расширения пространства, что квазары на самом деле столь же мощные и столь же далекие, как предположили Шмидт и некоторые другие астрономы, и что их источником энергии является вещество из аккреционного диска, падающего на сверхмассивную чёрную дыру.

Это предположение укрепилось благодаря важнейшим данным оптического и рентгеновского наблюдения галактик-хозяев квазара, обнаружение «промежуточных» линий поглощения, объясняющих различные спектральные аномалии, наблюдения гравитационного линзирования, обнаружение Петерсоном и Ганном в 1971 году факта, что галактики, содержащие квазары, показали такое же красное смещение, что и квазары и открытие Кристианом в 1973 году, что «туманное» окружение многих квазаров соответствовало менее светящейся галактике-хозяину. Эта модель также хорошо согласуется с другими наблюдениями, которые предполагают, что многие или даже большинство галактик имеют массивную центральную чёрную дыру. Это также объясняет, почему квазары более распространены в ранней вселенной: когда квазар поглощает вещество из своего аккреционного диска, наступает момент, когда в окрестностях оказывается мало вещества, и поток энергии падает или прекращается, и тогда квазар становится обычной галактикой. Механизм производства энергии в аккреционном диске был окончательно смоделирован в 1970-х годах, и доказательства существования самих чёрных дыр также были пополнены новыми данными включая свидетельства того, что сверхмассивные чёрные дыры могут быть обнаружены в центрах нашей собственной и многих других галактик , что позволило решить проблему квазаров. Современные представления[ править править код ] Квазары находятся в центре активных галактик и являются одними из самых ярких объектов, известных во Вселенной, излучая в тысячу раз больше энергии, чем Млечный Путь, который содержит от 200 до 400 миллиардов звезд. 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 [24]. Спектральная плотность излучения квазара распределена почти равномерно от рентгеновских лучей до дальнего инфракрасного диапазона с пиком в ультрафиолетовом и видимом диапазонах , причем некоторые квазары также являются сильными источниками радиоизлучения и гамма-излучения. С помощью изображений высокого разрешения, полученных с наземных телескопов и космического телескопа Хаббла , в некоторых случаях были обнаружены «галактики-хозяева», окружающие квазары [29]. Эти галактики обычно слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть на ярком свете квазара. Средняя видимая звёздная величина большинства квазаров мала и их нельзя увидеть с помощью небольших телескопов.

Данный объект настолько стар, что, вероятнее всего, был свидетелем того, как эволюционировала Вселенная. Недавно астрономам из Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства НАСА удалось выявить квазар, про существование которого никто не догадывался до недавнего времени. Данный объект закрыт плотным облаком газа, что и объяснят трудности с его обнаружением.

Сравнив наблюдения 48 квазаров и галактик, принимающих их, с изображениями более 100 неквазарных галактик, исследователи пришли к выводу, что галактики, принимающие квазары, примерно в три раза чаще взаимодействуют или сталкиваются с другими галактиками. Важно отметить, что большинство галактик имеют сверхмассивные черные дыры в своих центрах. Они также содержат большое количество газа, который в основном вращается на больших расстояниях от центра галактики, вне досягаемости черных дыр. Когда две галактики сталкиваются, гравитационные силы притягивают огромное количество газа к сверхмассивным черным дырам в центре системы сталкивающихся галактик. Перед тем, как газ поглощается черной дырой, он высвобождает феноменальное количество энергии в виде излучения, что приводит к возникновению квазара. Это исследование позволило улучшить понимание того, как эти мощные объекты запускаются и приводятся в действие. Клайв Тадхантер с кафедры физики и астрономии Шеффилдского университета сказал в своем заявлении: Квазары - одно из самых экстремальных явлений во Вселенной, и то, что мы видим, вероятно, представляет собой будущее нашей собственной галактики Млечный Путь, когда она столкнется с галактикой Андромеды примерно через пять миллиардов лет". Открытие и изучение квазара на заре космоса дает исследователям уникальную возможность заглянуть в то время, когда Вселенная была еще молодой и сильно отличалась от того, что мы наблюдаем сегодня. Благодаря своей яркости квазары видны на больших расстояниях и, таким образом, выступают в роли маяков, освещающих водородные облака, существовавшие в начале Вселенной, позволяя нам понять ее эволюцию.

Квазары. Открываем одну из тайн нашей Вселенной

«Теория предполагает, что для «включения» квазара могут потребоваться тысячи лет», — говорит исследователь Суви Гезари из Университета Мэриленда в пресс-релизе, — но эти наблюдения показывают, что это может произойти очень быстро. Multiple images of a distant quasar are visible in this combined view from NASA’s Chandra X-ray Observatory and the Hubble Space Telescope. "Удивительно, что этот квазар оставался неизвестным до сегодняшнего дня, когда мы уже знаем о миллионе менее впечатляющих квазаров. Группа Черные Дыры и Квазары посвящена всему космосу в целом, не только самым мощным и смертоносным, но и красивым, полезным и просто интересным объектам Вселенной. Квазары выделяют в 100 раз больше энергии, чем совокупность всех светил в нашей галактике. самых ярких и мощных объектов во Вселенной.

Квазары и гамма-всплески задают новые загадки

Поскольку два квазара мерцают с разной скоростью по мере увеличения и уменьшения притока топлива, они были идентифицированы как необычная активность, происходящая в космосе. галактики, содержащие в своем центре черные дыры и сформировавшиеся на заре развития Вселенной спустя всего 800 миллионов лет после Большого взрыва. В космосе обнаружен загадочный объект Z 229-15, не поддающийся классификации.

Астрономы обнаружили самый яркий среди известных объект во Вселенной

Как рождаются квазары?

Больше космоса здесь:Загадки Солнечной системы: ?v=4x_IrdEWUTE&list=PLSCp31X5BXEqLOWl2izjRDgi0T5od-og-Тайны Вселенной, Теории, Г. то есть в галактики с высокоактивной центральной черной дырой. Сейчас квазар, скрывающей в себе гигантскую черную дыру, в 12 млрд раз массивнее нашего светила, удалился от Земли на расстояние 1. Группа ученых из Австралийского национального университета установила, что квазар, известный как J0529-4351, в 500 трлн раз ярче Солнца и является, возможно, самым ярким во Вселенной. Поскольку два квазара мерцают с разной скоростью по мере увеличения и уменьшения притока топлива, они были идентифицированы как необычная активность, происходящая в космосе. Квазары обнаруживаются на очень широком диапазоне расстояний, и исследования по обнаружению квазаров показали, что в далеком прошлом активность квазаров была более распространенной.

Шесть галактик внезапно превратились в ярко светящиеся квазары. Что происходит?

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. 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. 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. Энергии обычного, ничем не выделяющегося, квазара хватило бы на то, чтобы снабжать всю Землю электроэнергией на протяжении нескольких миллиардов лет. А часть известных квазаров излучают энергии в 60 тыс.

Большинство галактик имеют сверхмассивные черные дыры в своих центрах, и столкновения между галактиками приводят к тому, что газ устремляется к черной дыре. Перед тем как газ расходуется, он выделяет необычайное количество энергии в виде излучения, что приводит к характерному блеску квазара. Авторы исследования наблюдали 48 квазаров и галактик, принимающих их, и пришли к выводу, что вероятность взаимодействия или столкновения галактик, принимающих квазары, с другими галактиками примерно в три раза выше.

Квазары — это яркие ядра «активных галактик» — тех, в которых есть сверхмассивные черные дыры, поглощающие огромное количество материи. Рекордный квазар, открытый австралийской командой, поглощает эквивалент солнца в день, поскольку он притягивает огромное количество газа. Вращающийся газовый диск вокруг черной дыры сравнивают с космическим ураганом, который, по словам экспертов, излучает столько энергии, что более чем в 500 триллионов раз ярче Солнца.

Кроме того, в случае сильного гравитационного линзирования может наблюдаться сразу несколько изображений объекта фона, поскольку свет от источника идет к нам разными путями и соответственно будет приходить к наблюдателю в разное время. Гравитационное линзирование позволяет ученым разглядеть объект более детально. Так, было установлено, что основная яркость объекта приходится на сильно разогретые газ и пыль, падающие в сверхмассивную черную дыру в центре квазара. Однако часть яркости добавляет и довольно плотное скопление звезд у галактического центра. 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.

Обнаружен очень далекий квазар, который поможет раскрыть тайны ранней Вселенной

Двойной квазар – это на самом деле пара квазаров, расположенных в центрах сталкивающихся и сливающихся галактик. 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. все новости, связанные с понятием "Квазары ".

Обнаружен самый яркий квазар во Вселенной. Он в 600 триллионов раз ярче нашего Солнца

Похожие новости: