W odległości 2 miliardów lat świetlnych od naszego domu znajduje się najpotężniejszy i najbardziej zabójczy obiekt w całym naszym wszechświecie. Kwazar to oślepiająca wiązka energii, która rozciąga się na kilka miliardów kilometrów. Naukowcy nie mogą w pełni zbadać tego obiektu.
Co to jest kwazar
Dzisiaj astronomowie na całym świecie próbują badać kwazary, ich pochodzenie i zasadę działania. Liczne badania dowodzą, że kwazar to ogromny, poruszający się w nieskończoność kocioł śmiercionośnego gazu. Najpotężniejsze źródło energii obiektu znajduje się wewnątrz, w samym sercu kwazara. To ogromna czarna dziura. Kwazar waży tyle co miliardy słońc.
Quasar pochłania wszystko, co stanie na jego drodze. Czarna dziura rozbija całe gwiazdy i galaktyki, wciągając je w siebie, aż zostaną całkowicie wymazane i rozpuszczone w niej. Do tej pory kwazar to najgorsza rzecz, jaka może istnieć tylko we wszechświecie.
Obiekty głębokiej przestrzeni
Kwazary to najbardziej odległe i najjaśniejsze obiekty we wszechświecie badanym przez ludzkość. W latach 60. ubiegłego wieku naukowcy uważali je za radiogwiazdy, ponieważ zostały odkryte przy użyciu najsilniejszego źródła fal radiowych. Termin „kwazar” pochodzi od wyrażenia „quasi-gwiazdowe źródło radiowe”. Nazwę QSOs można również znaleźć w licznych pracach naukowców o kosmosie. Gdy moc optycznych radioteleskopów stała się znacznie większa, astronomowie odkryli, że kwazar nie jest gwiazdą, ale obiektem w kształcie gwiazdy, nieznanym nauce.
Zakłada się, że emisja radiowa nie pochodzi z samego kwazara, ale z promieni, którymi jest otoczony. Kwazary to wciąż jedne z najbardziej tajemniczych obiektów, które znajdują się daleko poza galaktyką. Do tej pory niewiele osób potrafi mówić o kwazarach. Co to jest i jak te ciała niebieskie są ułożone, mogą odpowiedzieć tylko najbardziej doświadczeni astronomowie i naukowcy. Jedyną rzeczą, która została dokładnie udowodniona, jest to, że kwazary emitują ogromne ilości energii. To tyle co 3 miliony słońc! Niektóre kwazary emitują 100 razy więcej energii niż wszystkie gwiazdy w naszej Galaktyce razem wzięte. Co ciekawe, kwazar wytwarza to wszystko na obszarze w przybliżeniu równym układowi słonecznemu.
Emisja i wielkość kwazarów
Wokół kwazarów znaleziono ślady poprzednich galaktyk. Zostały rozpoznane jako obiekty przesunięte ku czerwieni, które mają promieniowanie elektromagnetyczne wraz z falami radiowymi i niewidzialnym światłem oraz mają bardzo małe wymiary kątowe. Przed odkryciem kwazarów czynniki te uniemożliwiały rozróżnienie ich gwiazd - źródeł punktowych. Wręcz przeciwnie, bardziej prawdopodobne są źródła rozszerzoneodpowiadają kształtowi galaktyk. Dla porównania, średni współczynnik jasności najjaśniejszego kwazara wynosi 12,6, a najjaśniejszej gwiazdy 1,45.
Gdzie są tajemnicze obiekty niebieskie
Czarne dziury, pulsary i kwazary są wystarczająco daleko od nas. Są to najbardziej odległe ciała niebieskie we wszechświecie. Kwazary mają największe promieniowanie podczerwone. Korzystając z analizy spektralnej astronomowie są w stanie określić prędkość ruchu różnych obiektów, odległość między nimi a nimi od Ziemi.
Jeśli promieniowanie kwazara zmieni kolor na czerwony, oznacza to, że oddala się on od Ziemi. Im bardziej zaczerwienienie - im dalej od nas kwazar i jego prędkość wzrasta. Wszystkie rodzaje kwazarów poruszają się z bardzo dużymi prędkościami, które z kolei zmieniają się w nieskończoność. Udowodniono, że prędkość kwazarów osiąga 240 000 km/s, co stanowi prawie 80% prędkości światła!
Nie zobaczymy nowoczesnych kwazarów
Ponieważ są to najbardziej odległe od nas obiekty, dziś obserwujemy ich ruchy, które miały miejsce miliardy lat temu. Ponieważ światło zdołało dostać się tylko na naszą Ziemię. Najprawdopodobniej najbardziej odległe, a zatem najstarsze, są kwazary. Przestrzeń pozwala nam zobaczyć je tak, jak pojawiły się dopiero około 10 miliardów lat temu. Można przypuszczać, że niektóre z nich już dziś przestały istnieć.
Czym są kwazary
Chociaż zjawisko to nie zostało wystarczająco zbadane, to według wstępnych danych kwazar jest ogromną czarną dziurą. Jąmateria przyspiesza swój ruch, gdy lejek dziury wciąga materię, co prowadzi do nagrzewania się tych cząstek, ich tarcia o siebie i nieskończonego ruchu całkowitej masy materii. Prędkość cząsteczek kwazara rośnie z każdą sekundą, a temperatura rośnie. Silne tarcie cząstek powoduje uwolnienie ogromnej ilości światła i innych rodzajów promieniowania, np. promieni rentgenowskich. Każdego roku czarne dziury mogą wchłonąć masę równą jednej masie naszego Słońca. Gdy tylko masa wciągnięta do leja śmierci zostanie wchłonięta, uwolniona energia rozproszy się w postaci promieniowania w dwóch kierunkach: wzdłuż bieguna południowego i północnego kwazara. Astronomowie nazywają to niezwykłe zjawisko „płaszczyzną kosmiczną”.
Ostatnie obserwacje astronomów pokazują, że te obiekty niebieskie znajdują się głównie w centrach galaktyk eliptycznych. Według jednej z teorii pochodzenia kwazarów są one młodą galaktyką, w której masywna czarna dziura pochłania otaczającą ją materię. Twórcy teorii twierdzą, że źródłem promieniowania jest dysk akrecyjny tej dziury. Znajduje się ona w centrum galaktyki, z czego wynika, że przesunięcie spektralne kwazarów ku czerwieni jest większe od kosmologicznego dokładnie o wartość przesunięcia grawitacyjnego. Zostało to wcześniej przewidziane przez Einsteina w jego ogólnej teorii względności.
Kwazary są często porównywane do latarni kosmicznych wszechświata. Widać je z najdalszych odległości, dzięki nim badają jego ewolucję i budowę. Za pomocą „niebiańskiej latarni morskiej” badają rozkład dowolnej substancji wzdłuż linii wzroku. Mianowicie:najsilniejsze linie absorpcji wodoru są przekształcane w linie absorpcji z przesunięciem ku czerwieni.
Wersje naukowców o kwazarach
Istnieje inny schemat. Według niektórych naukowców kwazar to wyłaniająca się młoda galaktyka. Ewolucja galaktyk jest mało zbadana, ponieważ ludzkość jest znacznie młodsza od nich. Być może kwazary są wczesnym stanem formowania się galaktyk. Można przypuszczać, że uwalnianie ich energii pochodzi z najmłodszych jąder aktywnych nowych galaktyk.
Inni astronomowie uważają nawet kwazary za punkty w przestrzeni, z których powstaje nowa materia Wszechświata. Ich hipoteza dowodzi dokładnego przeciwieństwa czarnej dziury. Badanie stygmatów kwazarów zajmie ludzkości dużo czasu.
Znane kwazary
Pierwszy odkryty kwazar został odkryty przez Matthewsa i Sandage'a w 1960 roku. Znajdował się w konstelacji Panny. Najprawdopodobniej jest związany z 16 gwiazdami tej konstelacji. Po trzech latach Matthews zauważył, że ten obiekt ma ogromne przesunięcie ku czerwieni. Jedynym dowodem na to, że nie jest to gwiazda, było uwolnienie przez nią dużej ilości energii na stosunkowo niewielkim obszarze przestrzeni.
Obserwacje ludzkości
Historia kwazarów rozpoczęła się od zbadania i pomiaru widocznych wymiarów kątowych źródeł promieniotwórczych za pomocą specjalnego programu.
W 1963 było już około 5 kwazarów. W tym samym roku holenderscy astronomowie udowodnili przesunięcie widmowe linii do widma czerwonego. Udowodnili, żewynika to z kosmologicznego przesunięcia w wyniku ich oddzielenia, więc odległość można obliczyć przy użyciu prawa Hubble'a. Niemal natychmiast dwóch kolejnych naukowców, Yu Efremov i A. Sharov, odkryło zmienność jasności wykrytych kwazarów. Dzięki zdjęciom fotometrycznym odkryli, że zmienność ma okresowość zaledwie kilku dni.
Jeden z najbliższych nam kwazarów (3C 273) ma przesunięcie ku czerwieni i jasność odpowiadającą odległości około 3 mlrd. lata świetlne. Najbardziej odległe obiekty niebieskie są setki razy jaśniejsze niż zwykłe galaktyki. Można je łatwo zarejestrować za pomocą nowoczesnych radioteleskopów w odległości 12 miliardów lat świetlnych lub więcej. Nowy kwazar został niedawno wykryty w odległości 13,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi.
Trudno dokładnie obliczyć, ile kwazarów odkryto do tej pory. Dzieje się tak zarówno z powodu nieustannych odkryć nowych obiektów, jak i braku wyraźnej granicy między aktywnymi galaktykami a kwazarami. W 1987 r. opublikowano listę zarejestrowanych kwazarów w liczbie 3594, w 2005 r. było ich ponad 195 tys., a dziś ich liczba przekroczyła 200 tys.
Początkowo termin "kwazar" oznaczał pewną klasę obiektów, które są bardzo podobne do gwiazd w zakresie widzialnym (optycznym). Ale mają one kilka różnic: najsilniejsza emisja radiowa i małe wymiary kątowe (< 100).
Taka wstępna idea tych ciał rozwinęła się w momencie ich odkrycia. I to prawda nawet teraz, ale jednaknaukowcy zidentyfikowali także kwazary ciche w promieniowaniu. Nie wytwarzają tak silnego promieniowania. Od 2015 roku około 90% wszystkich znanych obiektów zostało zarejestrowanych.
Dziś stygmaty kwazarów są określane przez przesunięcie widma ku czerwieni. Jeśli w kosmosie znajdzie się ciało o podobnym przemieszczeniu i emitujące potężny przepływ energii, to ma wszelkie szanse, aby nazwać je "kwazarem".
Wniosek
Do tej pory astronomowie mają około dwóch tysięcy takich ciał niebieskich. Głównym instrumentem do badania kwazarów jest Teleskop Kosmiczny Hubble'a. Ponieważ postęp techniczny ludzkości nie może nie cieszyć się swoim sukcesem, można założyć, że w przyszłości rozwiążemy zagadkę, czym są kwazar i czarna dziura. Być może są one rodzajem „śmietnika”, który pochłania wszystkie niepotrzebne obiekty, a może są centrami i energią Wszechświata.
