Kuazarët: më të ndriturit në Univers. Objektet më të ndritshme në univers ose zemrat e galaktikave

Më shumë se 50 vjet më parë, falë shkencëtarëve, me ardhjen e teleskopit të parë radio, u bë e mundur të zbuloheshin objektet më të ndritshme në Univers, duke studiuar rrezatim të madh. Sipas standardeve kozmike, madhësia e këtij objekti të panjohur ishte shumë modeste - jo më e madhe se Sistemi Diellor. Një tipar i objektit ishte shkëlqimi i tij i jashtëzakonshëm: drita arriti në Tokë për dhjetëra miliarda vjet. Më vonë, burime të tilla energjie filluan të quheshin kuazar.

Termi "quasar" është një akronim që përbëhet nga dy koncepte dhe fjalë për fjalë qëndron për "burime radio kuazi-yjore". Fuqia e tyre e rrezatimit është e ngjashme me atë të një galaktike të tërë, por në një vëllim të ngjeshur. Vëzhgimi optik nuk zbulon thelbin e plotë të kuasarëve. Struktura e tyre e dukshme ndryshon shumë në varësi të distancës së objektit.

Sipas ligjit të Hubble për Universin që zgjerohet me shpejtësi në të gjitha drejtimet, këto objekte radioaktive ndodhen në një distancë prej miliarda vjet dritë nga Toka dhe vazhdojnë të largohen prej saj me shpejtësi të madhe. Sa më larg të jetë kuazari nga Toka, aq më e madhe është shpejtësia, afër shpejtësisë së dritës, ai largohet nga planeti. Kuazarët më të largët ndodhen 20 miliardë vite dritë larg.

Zhvendosja e kuqe e vërejtur në natyrën e kuazareve janë vija të një atomi, pozicioni i të cilit ndryshon kur zbatohet zhvendosja Doppler. Me fjalë të tjera, kjo konfirmon shpejtësinë e madhe me të cilën objektet misterioze hapësinore po largohen nga planeti Tokë. Redshift u zbulua për herë të parë nga Schmidt në shekullin e kaluar.

Ndryshe nga yjet, të cilët janë lehtësisht të dukshëm në qiell edhe me sy të lirë, kuazarët nuk mund të shihen pa pajisje astronomike. Problemi i vëzhgimit qëndron në largësinë e madhe të objekteve hapësinore dhe jo në rrezatimin e tyre. Në të kundërt, shkëlqimi i një kuazari është i ngjashëm me atë të një galaktike të madhe. Megjithatë, shkëlqimi i kuasarëve mund të ndryshojë ndjeshëm gjatë një jave, duke sugjeruar se objektet qiellore janë të vogla në përmasa. Rrezatimi aktiv vazhdon për një periudhë të gjatë kohore - miliona vjet, dhe intensiteti i një rrezatimi të tillë tregon masivitetin e trupit misterioz kozmik. Në të vërtetë, për të emetuar një sasi kaq të madhe energjie, masa duhet të tejkalojë masën e kombinuar të të gjitha objekteve në Sistemin Diellor, duke përfshirë Diellin, me dhjetëra miliona herë. Shumë shkencëtarë pajtohen se, bazuar në këto karakteristika, kuazarët janë bërthamat e galaktikave të sapolindura që janë plot energji dhe rrezatim radioaktiv.

Por madhësitë relativisht të vogla, me rrezatim kaq të fortë, janë shumë të ngjashme me të ashtuquajturat "vrima të zeza" - objekte qiellore që nuk mund të shihen as përmes teleskopëve super të fuqishëm, pasi ato përfaqësojnë një objekt të fuqishëm energjetik. Forca e tërheqjes në këtë objekt është aq e lartë sa që thith edhe vetë dritën e emetuar. Si rregull, vrimat e zeza ndodhen në zemrat e galaktikave të mëdha dhe i lejojnë vetes të "llogariten" duke studiuar rrjedhën e madhe të grimcave radioaktive dhe ndikimin e gravitetit në trupat qiellorë aty pranë. Teoria se kuazarët janë të njëjtat vrima të zeza, vetëm në sistemet e reja yjore, ka më pak mbështetës sesa teoria se ata janë të përfshirë në vetë galaktikat si një objekt qendror.

Duke studiuar rrezatimin e kuazarit, astronomët kanë sugjeruar se objekti përbëhet nga disa lloje rrymash grimcash elementare, duke e lejuar atë të vëzhgohet në rrezet ultravjollcë, infra të kuqe, rreze X dhe imazhe optike. "Rrezet" kozmike nga kuazarët përhapen në të gjithë Universin në dy drejtime të kundërta, gjë që krijon një guaskë radioaktive rreth objektit qiellor. Qendra e kuazarit gjeneron në mënyrë aktive rryma grimcash elektromagnetike, të cilat gjithashtu formojnë avionë të kundërt në të dy anët.

Ku i merr një trup qiellor kaq kompakt rezerva të tilla energjie?

Fusha gravitacionale e krijuar nga një kuazar është aq e fortë sa shkatërron të gjitha burimet e energjisë që i afrohen objektit kozmik. Gazi që formohet gjatë shkatërrimit të trupave yjor rrotullohet me shpejtësi si një centrifugë, duke krijuar një guaskë gazi. Shpejtësia e madhe e rrotullimit dhe ngjeshja e njëkohshme prodhojnë rrezatim të fuqishëm.

Misteri i origjinës së kuasarëve është gjithashtu i pazgjidhur: pse këto objekte nuk shfaqen në të gjitha galaktikat? Dhe si mund ta shpjegojmë ngjashmërinë e tyre me vrimat e zeza? Të studiosh problemin e shfaqjes së këtyre objekteve kozmike dhe të shpjegosh rrezatimin e tyre të fuqishëm do të thotë të shkosh një hap më afër studimit të Universit misterioz.

Kuazari më i afërt është 3C 273, i cili ndodhet në një galaktikë gjigante eliptike në yjësinë e Virgjëreshës. Kredia: ESA/Hubble dhe NASA.

Duke shkëlqyeshëm aq shumë sa të zbehin galaktikat e lashta në të cilat banojnë, kuazarët janë objekte të largëta që janë në thelb një vrimë e zezë me një disk grumbullimi miliarda herë më masiv se Dielli ynë. Këto objekte të fuqishme kanë magjepsur astronomët që nga zbulimi i tyre në mesin e shekullit të kaluar.

Në vitet 1930, Karl Jansky, një fizikant në Bell Telephone Laboratories, zbuloi se "zhurma yjore" ishte më intensive drejt pjesës qendrore të Rrugës së Qumështit. Në vitet 1950, astronomët, duke përdorur teleskopë radio, ishin në gjendje të zbulonin një lloj të ri objekti në Universin tonë.

Për shkak se ky objekt dukej si një pikë, astronomët e quajtën atë një "burim radio kuazi-yjor" ose kuazar. Megjithatë, ky përkufizim nuk është plotësisht i saktë, pasi, sipas Observatorit Kombëtar Astronomik të Japonisë, vetëm rreth 10 për qind e kuazarëve lëshojnë valë të forta radio.

U deshën vite studimi për të kuptuar se këto pika të largëta drite që dukeshin si yje u krijuan nga grimcat që përshpejtoheshin në shpejtësi që i afroheshin shpejtësisë së dritës.

“Kuasarët janë ndër objektet qiellore më të ndritura dhe më të largëta të njohura. Ato janë vendimtare për të kuptuar evolucionin e Universit të hershëm”, tha astronomi Bram Venemans nga Instituti i Astronomisë. Max Planck në Gjermani.

Supozohet se kuazarët formohen në ato rajone të Universit në të cilat dendësia e përgjithshme e materies është shumë më e lartë se mesatarja.

Shumica e kuazarëve janë gjetur miliarda vite dritë larg. Për shkak se i duhet kohë që drita të përshkojë këtë distancë, studimi i kuasarëve është shumë si një makinë kohe: ne e shohim objektin ashtu siç ishte kur drita e la atë, miliarda vjet më parë. Pothuajse të gjithë më shumë se 2000 kuazarët e njohur deri më sot gjenden në galaktikat e reja. Rruga jonë e Qumështit, si galaktika të tjera të ngjashme, ndoshta tashmë e ka kaluar këtë fazë.

Në dhjetor 2017, u zbulua kuazari më i largët, i cili ndodhej në një distancë prej më shumë se 13 miliardë vite dritë nga Toka. Shkencëtarët e kanë parë me interes këtë objekt, të njohur si J1342+0928, që kur u shfaq vetëm 690 milionë vjet pas Big Bengut. Këta lloj kuazarësh mund të japin informacion se si evoluojnë galaktikat me kalimin e kohës.

Kuazar i ndritshëm PSO J352.4034-15.3373 i vendosur në një distancë prej 13 miliardë vite dritë. Kredia: Robin Dienel/Institucioni Carnegie për Shkencën.

Kuazarët lëshojnë miliona, miliarda dhe ndoshta edhe triliona elektronvolt energjie. Kjo energji tejkalon sasinë totale të dritës nga të gjithë yjet në galaktikë, kështu që kuazarët shkëlqejnë 10-100 mijë herë më shumë se, për shembull, Rruga e Qumështit.

Nëse kuazari 3C 273, një nga objektet më të ndritshëm në qiell, do të ishte 30 vite dritë nga Toka, do të dukej po aq i ndritshëm sa Dielli. Sidoqoftë, distanca nga kuazari 3C 273 është në fakt të paktën 2.5 miliardë vite dritë.

Kuazarët i përkasin një klase objektesh të njohura si bërthama aktive galaktike (AGN). Kjo përfshin gjithashtu galaktikat dhe blazaret Seyfert. Të gjitha këto objekte kërkojnë që të ekzistojë një vrimë e zezë supermasive.

Galaktikat Seyfert janë lloji më i dobët i AGN, duke gjeneruar vetëm rreth 100 kiloelektronvolt energji. Blazarët, si kuazarët e kushërinjve të tyre, lëshojnë sasi dukshëm më të mëdha energjie.

Shumë shkencëtarë besojnë se të tre llojet e AGN janë në thelb të njëjtat objekte, por të vendosura në kënde të ndryshme ndaj nesh.

Objektet më të ndritshme në Univers

Duke ndriçuar aq shumë saqë shkëlqejnë më shumë se galaktikat e lashta në të cilat ata banojnë, kuazarët janë objekte të largëta që përmbajnë një vrimë të zezë një miliardë herë më masive se Dielli ynë. Këto objekte të fuqishme kanë magjepsur astronomët që nga zbulimi i tyre në mesin e shekullit të kaluar.

U deshën vite studimi për të kuptuar se këto pika të largëta drite që dukeshin si yje u krijuan nga grimcat që përshpejtoheshin në shpejtësi që i afroheshin shpejtësisë së dritës.

“Kuasarët janë ndër objektet qiellore më të ndritura dhe më të largëta të njohura. Ato janë vendimtare për të kuptuar evolucionin e Universit të hershëm”, tha astronomi Bram Venemans nga Instituti i Astronomisë. Max Planck në Gjermani.

Supozohet se kuazarët formohen në ato rajone të Universit në të cilat dendësia e përgjithshme e materies është shumë më e lartë se mesatarja.

Kuazarët lëshojnë miliona, miliarda dhe ndoshta edhe triliona elektronvolt energjie. Kjo energji tejkalon sasinë totale të dritës nga të gjithë yjet në galaktikë, kjo është arsyeja pse kuazarët shkëlqejnë 10 deri në 100,000 herë më shumë se Rruga e Qumështit.

Nëse kuazari 3C 273, një nga objektet më të ndritshëm në qiell, do të ishte 30 vite dritë nga Toka, do të dukej po aq i ndritshëm sa Dielli. Megjithatë, distanca nga kuazari 3C 273 është në fakt të paktën 2.5 miliardë vite dritë.

Shumë shkencëtarë besojnë se të tre llojet e AGN janë në thelb të njëjtat objekte të vendosura në kënde të ndryshme ndaj nesh.

Ky artikull u shtua automatikisht nga komuniteti

"Bota jonë është e zhytur në një oqean të madh energjie, ne fluturojmë në hapësirën e pafundme me shpejtësi të pakuptueshme."
N. Tesla

Kuazarët u zbuluan nga astronomët mjaft kohët e fundit, në mesin e shekullit të njëzetë. Ende ka debate se çfarë janë ato. Shkencëtarët kanë disa teori, por cila është e saktë është ende e panjohur.

Fenerët e Universit

Në fillim, kuazarët u ngatërruan me yje: nga një distancë e madhe, këto objekte duken si pika të ndritshme. Por kur distanca nga këta yje u llogarit nga rrezatimi elektromagnetik dhe u përcaktua shkëlqimi i tyre, shkencëtarët u mahnitën. Sepse një yll i vendosur kaq larg nga ne nuk mund të shihet. Dhe ylli nuk mund të jetë aq i ndritshëm. Kuazarët shkëlqejnë dhjetëra dhe ndonjëherë qindra herë më shumë se të gjithë yjet në galaktikën tonë së bashku. Për më tepër, madhësia e tyre është e krahasueshme me madhësinë e Sistemit Diellor, që do të thotë se ato janë qindra mijëra herë më të vogla se galaktika mesatare.

Kuazari shkëlqen më shumë se çdo yll

Objektet e reja hapësinore u quajtën kuazar (që do të thotë "burim radio kuazi-yjor") dhe filluan të studiohen. Së shpejti u zbulua një pronë e re e mahnitshme: kuazarët ndryshuan vazhdimisht shkallën e tyre të shkëlqimit, dhe në periudha shumë të shkurtra kohore. Ndonjëherë ndryshimet ndodhën brenda disa ditësh apo edhe orëve.

Kuazari më i afërt me ne i quajtur 3C 273 ndodhet në një distancë prej 3 miliardë vite dritë, ndërsa ka një magnitudë -13. Kuazarët më të largët të zbuluar janë 12 miliardë vite dritë larg, dhe megjithatë ne mund t'i shohim ata sepse shkëlqejnë me intensitet të çmendur. Çdo kuazar ndodhet në qendër të galaktikës, kjo është arsyeja pse kuazarët quhen bërthama aktive galaktike.

Dritës nga kuazarët duhen miliarda vjet për të arritur tek ne, dhe ajo që ne shohim është e kaluara e largët. Të gjithë kuazarët janë shumë larg galaktikës sonë; Kështu, duke vëzhguar kuazarët, mund të kuptohet se çfarë po ndodhte në periferi të Universit në kohën e lindjes së tij. Meqenëse Universi është homogjen, me shumë mundësi e njëjta gjë ka ndodhur në rajonin tonë. Ndoshta edhe galaktika jonë dikur kishte një kuazar, i cili deri në atë kohë kishte përfunduar ekzistencën e tij ose ishte kthyer në diçka tjetër.

Kuasarët quhen "dinosaurët e universit" për shkak të moshës së tyre të shtyrë. Ata kanë ekzistuar për një kohë shumë të gjatë, pothuajse aq sa Universi ynë. Kuazarët e rinj nuk janë formuar për një kohë të gjatë.

Nëse do të mund të shfrytëzonim energjinë e një kuazari, ajo do të na zgjaste përgjithmonë. Energjia që lëshon ky objekt i ndritshëm në një sekondë do të mjaftonte për t'i siguruar planetit tonë energji elektrike për miliarda vjet.

Oreksi kuazar

Sipas një versioni, kuazarët janë galaktika të reja që kanë lindur kohët e fundit, sipas standardeve yjore. Në qendër të një galaktike të tillë ekziston një vrimë e zezë që thith materien. Një shkëlqim i ndritshëm buron prej tij. Ose më mirë, jo nga ajo, por nga zona ngjitur. Në fund të fundit, gazi ndëryjor rreth një vrime të zezë është gjithmonë në një gjendje të nxehtë.

Kuazarët nuk janë vrima të zeza të thjeshta, por supermasive, prandaj rrezatimi i tyre është kaq i fuqishëm. Dhe ndryshimet në shkëlqim shpjegohen si më poshtë: kur një objekt i ri bie në rajonin e tërheqjes së një vrime të zezë, ai ndizet. Kur "ushqimi" nuk vjen, drita e tij zbehet. Duhet thënë se kuazari ka një oreks të shkëlqyeshëm - ai konsumon yje, sistemet e tyre, grupime dhe galaktika të tëra. Me kalimin e kohës, vrima e zezë do të konsumojë të gjithë materien brenda mundësive të saj dhe do të ndalojë së ndriçuari. Kjo është ndoshta ajo që ndodhi me vrimën e zezë në qendër të galaktikës sonë. Ajo "hëngri" gjithçka që arriti dhe tani është në gjendje pushimi.

Sipas një versioni tjetër, kuazarët nuk janë vetë vrima të zeza, por pjesë e një sistemi të përbërë nga një vrimë e zezë, një kuazar dhe një tunel që i lidh ato. Vrima e zezë thith objektet, dhe më pas energjia e përthithur lëshohet përmes kuazarit.

Ekziston një teori tjetër interesante: Kuazarët janë pika të veçanta në Univers ku formohen energji dhe materie e re, e cila më pas përhapet kudo. Kjo do të thotë, kuazarët janë bateri kozmike që fuqizojnë Universin.

Kuazarët e rinj po zbulohen nga astronomët gjatë gjithë kohës ndërsa teleskopët bëhen më të avancuar. Aktualisht, më shumë se 200 mijë kuazarë janë zbuluar tashmë

Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Lëkundjet harmonike Formula e fizikës së frekuencës së lëkundjeve