Что такое квазар

Квазар (англ. quasar – сокращение от QUASi stellAR radio source – «квазизвёздный радиоисточник») – 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. Квазары являются весьма удивительными и загадочными внегалактическими объектами; судя по всему, это самые сильные источники энергии в космосе.

Впервые квазар был обнаружен астрономом Маартен Шмидтом, во время своей работы в обсерватории Маунт - Паломар, 5 августа 1962 года. За последние 50 лет найдено более чем 5000 квазаров, но благодаря современным телескопам вполне возможно обнаружить ещё миллионы квазаров. Название квазар (quasar) – обозначает "звездообразный радиоисточник", хотя на данный момент обнаружено, что многие квазары не так уж и активны в радиодиапазоне. В оптическом диапазоне большая часть квазаров напоминают звезды, несмотря на это их излучение наблюдается и в других диапазонах спектра, порой даже не только в оптическом.

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. М.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.

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. св. лет; они удаляются от нас со скоростью, практически равной скорости света, а длина волны линий в их спектрах больше обычной примерно в 5-6 раз. 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.

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. раз больше. Размер. Учитывая тот факт, что яркость квазара может значительно измениться всего за пару дней, астрофизики сделали вывод, что это весьма небольшие объекты, по размеру примерно равные Солнечной системе. Несмотря на это квазары достаточно активные объекты, их активность длится не менее нескольких миллионов лет, и использует для этого огромные массы вещества – многие миллионы солнечных масс.

Получается, что квазары – это достаточно компактные объекты, которые, как следует из исследования ближайших из них, находятся в ядрах крупных галактик. Состав. В большинстве случаев излучение квазаров является настолько сильным, что затмевает собой галактику в которой и находится сам квазар. Кроме оптического, инфракрасного, ультрафиолетового и рентгеновского излучения они выбрасывают потоки быстрых элементарных частиц – космических лучей, которые, перемещаясь в магнитных полях, образуют радиоизлучение квазара. Потоки этих лучей в основном покидают квазар в виде двух струй бьющих в двух разных направлениях, создавая два "радиооблака" на противоположных сторонах квазара.

Модель квазара. Наиболее вероятная модель, которая смогла бы описать его наблюдаемые свойства, можно представить следующим образом: в центре вращающегося газового диска располагается массивный компактный объект (скорее всего черная дыра). Его центральная горячая часть представляет из себя источник электромагнитного излучения и быстрых космических частиц, которые могут распространятся только вдоль оси диска в следствии чего образуют два противоположно направленных «рукава». 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.
Допустимо, что в ядре этой галактики находится небольшой квазар. Исследуя такие близкие объекты, астрофизики хотят понять загадку квазаров.

Отзывы и комментарии