Quasar masse. Det mest destruktive objektet i universet

En kvasar er en galakse i det innledende stadiet av utviklingen, i midten av hvilken det er et enormt supermassivt sort hull, hvis masse er milliarder av ganger større enn massen til solen vår. Kvasarer sender ut så mye stråling at de overstråler alle andre objekter i universet. Av denne grunn er kvasarer svært vanskelige å studere - den utsendte strålingen tillater ikke at disse objektene blir sett i detalj.

I gjennomsnitt produserer en kvasar omtrent 10 billioner ganger mer energi per sekund enn vår sol. Det sorte hullet inne i kvasaren suger inn absolutt alt som er innen rekkevidde. Kosmisk støv, asteroider, kometer, planeter og til og med enorme stjerner - alt dette blir drivstoff for denne giganten.

I dag er det svært vanskelig å bestemme det eksakte antallet oppdagede kvasarer, noe som på den ene siden forklares av den stadige oppdagelsen av nye kvasarer, og på den annen side av mangelen på en klar grense mellom kvasarer og andre typer kvasarer. aktive galakser. I 1987 var 3594 kvasarer kjent. I 2005 hadde dette tallet økt til 195 000. De fjerneste kvasarene, på grunn av deres utrolige lysstyrke, hundrevis av ganger større enn lysstyrken til vanlige galakser, er registrert ved hjelp av radioteleskoper i en avstand på mer enn 12 milliarder lysår. Nyere observasjoner har vist at de fleste kvasarer befinner seg nær sentrum av enorme elliptiske galakser.

Kvasarer sammenlignes med universets fyrtårn. De er synlige fra store avstander og utforsker universets struktur og utvikling. Kvasarens strålingsspektrum representerer alle bølgelengder målt av moderne detektorer, fra radiobølger til hard gammastråling med en kvanteenergi på flere teraelektronvolt. Kvasarer er vanligvis omgitt av en ring av kosmisk støv, og avhengig av plasseringen er det to typer kvasarer. Den første typen er når ringen er plassert slik at den ikke blokkerer kvasaren fra observatøren. Kvasarer av den andre typen er beskyttet mot teleskoplinser av ringens "vegg".

For ikke lenge siden, ved hjelp av et enormt teleskop i Chile, var forskere i stand til å studere en av kvasarene, som tilhører den andre typen. De oppdaget at denne kvasaren er omgitt av en nebula av ionisert gass som strekker seg over 590 000 lysår, omtrent seks ganger diameteren til Melkeveien. Tåken fungerer som en bro som forbinder kvasaren med en nabogalakse, og dette faktum kan betraktes som støtte for hypotesen om at kvasarer bruker nærliggende stjernehoper som "drivstoff".

Forskere har antydet at kvasaraktivitet er forårsaket av galaksekollisjoner. Først kolliderer galakser og deres sorte hull smelter sammen i universet. I dette tilfellet befinner det sorte hullet seg i midten av støvkokongen som er dannet som et resultat av kollisjonen, og begynner intensivt å absorbere materie. Etter rundt 100 millioner år blir gløden fra hullets omgivelser så sterk at utslipp av stråling begynner å bryte gjennom kokongen. Som et resultat dukker det opp en kvasar. Etter ytterligere 100 millioner år stopper prosessen, og det sentrale sorte hullet begynner å oppføre seg rolig igjen.
For nylig var forskere i stand til å fotografere kolliderende kvasarer for første gang. Som en del av arbeidet var forskerne interessert i en dobbel kvasar, som ligger i en avstand på 4,6 milliarder lysår fra Jorden i stjernebildet Jomfruen.

Seyfertop-galakser er relativt nær oss, mens de fleste radiogalakser er på mellomavstand. Mye lenger i verdensrommet er det kvasarer - de kraftigste energikildene. Oppdagelsen av kvasarer krevde nøye, nesten detektiv forskning.

Denne historien begynner i 1960. Radioastronomer forbedret metodene sine for å finne plasseringen av radiokilder. Radiokilden 3S48 så ut til å falle sammen med en stjerne, ulik alle andre: hele spekteret inneholdt lyse linjer som ikke kunne korreleres med noen av de kjente atomene. Så, i 1962, falt en annen mystisk stjerne tilsynelatende sammen med en annen radiokilde, 3S 273.

Ordet "kvasar" ble laget som en forkortelse for "kvasistjerneradiokilde." "Quasi-stellar" betyr "som en stjerne, men ikke en stjerne." Astronomer tror nå at kvasarer er den lyseste typen aktive galaktiske kjerner. Tusenvis av kvasarer er allerede oppdaget.

Selv om de første av dem ble funnet av radioastronomer, sender bare en tidel av de kjente kvasarene ut radiobølger. På fotografier ser de ut som stjerner (som betyr at de er små sammenlignet med galakser), men de har alle en høy rødforskyvning. Den høyeste rødforskyvningen er nesten 5. I dette tilfellet strekkes bølgelengden til lyset som sendes av kvasaren med omtrent 6 ganger. Denne forvrengningen er mye sterkere enn for de fleste galakser, selv om flere eksepsjonelt svake galakser med høy rødforskyvning nå er oppdaget ved bruk av de største teleskopene.

Lys fra fjerne kvasarer når milliarder av miles unna, så kvasarer forteller oss om forhold som eksisterte i universet for lenge siden.

Hvor ligger kvasarer?

De fleste kvasarer har svært høye rødforskyvninger. Edwin Hubble viste hvordan man bruker rødforskyvningen til en galakse for å bestemme avstanden. Kan vi bruke samme metode på kvasarer? Med andre ord, indikerer rødforskyvningen til en kvasar dens avstand fra oss? Ifølge mange astronomer er dette sant: de tror at kvasarer følger Hubbles lov.

De store rødforskyvningene til kvasarer gjør at de er veldig langt unna, i avstander på milliarder av lysår. Kvasarer er viktige for astronomi av to grunner. For det første, for å kunne se dem og teleskopene våre fra så stor avstand, må de frigjøre en utrolig stor mengde energi. For det andre, fordi lyset deres tar milliarder av år å nå oss, kan kvasarer fortelle oss om forhold som eksisterte i hele universet for lenge siden. Astronomer vil finne ut hva som får kvasarer til å lyse så sterkt, og ved å observere de fjerneste kvasarene kan de se hvordan universet var lenge før solens fødsel.

Observasjon av aktive sentre

Aktive galakser og kvasarer produserer mye mer energi enn vanlige galakser – det er derfor vi kan se dem på så store avstander. I normale galakser sendes nesten alt lyset ut av normale stjerner. I høyenergigalakser overstiger den totale mengden energi som slippes ut langt produksjonen av stjernene. Svært detaljerte kart satt sammen av radioastronomer viser at det store flertallet av overflødig energi kommer fra de sentrale delene av galakser.

Svarte hull i galakser

Nå er mange sikre på at kjernene til energisk aktive galakser har gigantiske sorte hull. Sannsynligvis varierer massene deres fra flere tusen til flere milliarder solmasser. Hubble-romteleskopet har oppdaget virvler av materie som kretser rundt sorte hull. Når et øsehull har dannet seg, fortsetter det å vokse seg større ved å trekke inn materie fra omkringliggende områder. I gigantiske galakser som M87 kan det sentrale sorte hullet konsumere tilsvarende flere stjerner i løpet av en dag.

Det sorte hullet og den omkringliggende disken blir stadig fylt med nye deler av materie. De sentrale delene av galakser er tett fylt med stjerner. Svært tette stjernehoper kan fylle på drivstoffreservene. Dette kan være gass som blåses av overflaten til normale stjerner under utviklingen, eller det kan være rusk fra et veldig stort antall supernovaeksplosjoner. Etter hvert som et sort hull blir mer massivt, gjør den økende styrken til gravitasjonsfeltet det lettere å fange stjerner og rive dem i filler.

I normale stjerner frigjøres energi når hydrogen omdannes til helium gjennom kjernefysisk fusjon. Denne prosessen konverterer energi til mindre enn 1 prosent av massen. Et spinnende sort hull er mye mer effektivt. For de fleste høyenergigalakser i universet er den viktigste energikilden tilsynelatende ikke kjernefysisk forbrenning inne i normale stjerner, men virkningen av et roterende sort hull.

kvasarer

Kvasarer er de fjerneste objektene som kan sees med et teleskop. Noen kvasarer er 15 milliarder lysår unna oss. Når lys fra en veldig fjern kvasar passerer gjennom en klynge galakser, bøyes banen til lysstrålen.

Tusenvis og tusenvis av kvasarer er nå kjent, og nesten alle er flere milliarder lysår unna galaksen vår. De fjerneste kvasarene flyr bort fra oss med hastigheter som når ni tideler av hastigheten til estimatet. For å oppdage svært fjerne objekter, kartlegger astronomer mange, mange svake objekter. Ved å bruke store optiske teleskoper er det mulig å oppnå spektra på hundrevis av slike objekter per natt, noe som øker søket etter kvasarer ved høye rødforskyvninger.

Svært fjerne objekter gir astronomer muligheten til å reise gjennom tiden. Når vi ser en stjerne eller galakse 10 milliarder lysår unna oss, observerer vi noe som er 10 milliarder år yngre enn vår galakse er nå, på observasjonstidspunktet. Dette skjer fordi det tar lys 10 milliarder år å reise til oss. Uten tvil, i løpet av milliarder av år, har fjerne galakser endret seg mye.

Ved å observere fjerne galakser gjør astronomer noe som historikere ikke kan: astronomer kan faktisk se tilbake i universets fortid og se direkte hvilke forhold som eksisterte før, mens historikere bruker mindre enn fullstendige bevis fra tidligere tider.

En grunn til at det trengs stadig større og mer effektive teleskoper, er at vi ved å observere de fjerneste delene av universet kan lære om hvordan det var tidligere. Vi ser disse objektene i en tid da galakser nettopp har begynt å dannes.

Tyngdekraften skaper linser

Einsteins gravitasjonsteori sier at lys, som passerer gjennom et sterkt gravitasjonsfelt, bøyer banen. En berømt test av denne teorien ble utført under en solformørkelse i 1919. Posisjonene til stjernene observert nær solskiven endret seg litt på grunn av det faktum at lysstrålene, som passerte veldig nær solen, avvek noe fra en rett linje .

Kvasarer viser også denne effekten, men på en mye mer dramatisk måte. Kvasarer vises sjelden på himmelen ved siden av hverandre. Men i 1979 oppdaget astronomer et par identiske kvasarer som ligger svært nær hverandre. Faktisk viste dette seg å være to bilder av samme objekt, lyset som ble forvrengt av en gravitasjonslinse. Et sted langs banen til lysstrålen som kommer fra denne kvasaren, er det noe veldig tett og massivt. Tyngdekraften til dette objektet deler lyset i et dobbeltbilde.

Mange gravitasjonslinser er nå kjent. Noen av dem lager flere bilder av fjerne kvasarer. Andre ganger visker en fjern kvasar til en vakker eng av lys. Den visuelle illusjonen oppstår fordi lys fra fjerne kvasarer passerer gjennom en klynge galakser på vei til jorden. Hvis en slik klynge inneholder tett konsentrert masse - for eksempel et gigantisk sort hull eller en enorm elliptisk galakse - så dukker det opp et forvrengt bilde.

Fra huset vårt er det kraftigste og mest dødelige objektet i hele universet vårt. En kvasar er en blendende energistråle som spenner over flere milliarder kilometer. Forskere kan ikke fullt ut studere dette objektet.

Hva er en kvasar

I dag prøver astronomer over hele verden å studere kvasarer, deres opprinnelse og operasjonsprinsipp. Tallrike studier viser at en kvasar er en enorm, uendelig bevegelig gryte med dødelig gass. Objektets kraftigste energikilde er plassert inne, i hjertet av kvasaren. Dette er et stort svart hull. En kvasar veier like mye som milliarder av soler.

Quasar absorberer alt som kommer i veien for ham. knuser hele stjerner og galakser, suger dem inn i seg selv til de er fullstendig slettet og oppløst i den. I dag er en kvasar det verste som kan eksistere i universet.

Deep space objekter

Kvasarer er de fjerneste og lyseste objektene i universet som er studert av menneskeheten. På 60-tallet av forrige århundre betraktet forskere dem som radiostjerner, fordi de ble oppdaget ved å bruke den sterkeste kilden til radiobølger. Begrepet "kvasar" kommer fra uttrykket "kvasistjerneradiokilde." Du kan også finne navnet QSO-er i en rekke arbeider av forskere om verdensrommet. Etter hvert som kraften til optiske radioteleskoper ble mye større, oppdaget astronomer at en kvasar ikke er en stjerne, men et stjerneformet objekt ukjent for vitenskapen.

Det antas at radioutstrålingen ikke kommer fra selve kvasaren, men fra strålene som omgir den. Kvasarer er fortsatt en av de mest mystiske gjenstandene som befinner seg langt utenfor Galaxys grenser. I dag er det få som kan snakke om kvasarer. Hva det er og hvordan de fungerer kan bare de mest erfarne astronomene og forskerne svare på. Det eneste som definitivt er bevist er at kvasarer avgir enorme mengder energi. Det tilsvarer det som sendes ut av 3 millioner soler! Noen kvasarer avgir 100 ganger mer energi enn alle stjernene i galaksen vår til sammen. Interessant nok produserer kvasaren alt det ovennevnte over et område omtrent på størrelse med solsystemet.

Stråling og størrelsen på kvasarer

Spor av tidligere galakser er funnet rundt kvasarer. De ble gjenkjent som rødforskyvede objekter som sender ut elektromagnetisk stråling sammen med radiobølger og usynlig lys, og har svært små vinkeldimensjoner. Før oppdagelsen av kvasarer gjorde disse faktorene det ikke mulig å skille stjernene deres - punktkilder. Tvert imot er det mer sannsynlig at utvidede kilder tilsvarer formen til galakser. Til sammenligning er det gjennomsnittlige styrkeforholdet til den lyseste kvasaren 12,6, og gjennomsnittsstyrken til den lyseste stjernen er 1,45.

Hvor befinner de mystiske himmelobjektene seg?

Svarte hull, pulsarer og kvasarer er ganske langt unna oss. De er de fjerneste himmellegemene i universet. Kvasarer har den største infrarøde strålingen. Astronomer har muligheten til å bestemme bevegelseshastigheten til forskjellige objekter, avstanden mellom dem og til dem fra jorden.

Hvis kvasarens stråling blir rød, betyr det at den beveger seg bort fra jorden. Jo større rødhet, jo lenger unna er kvasaren fra oss og hastigheten øker. Alle typer kvasarer beveger seg i svært høye hastigheter, som igjen endres uendelig. Det er bevist at hastigheten til kvasarer når 240 tusen km/sek, som er nesten 80%

Vi vil ikke se moderne kvasarer

Siden disse er de mest fjerne objektene fra oss, observerer vi i dag bevegelsene deres som skjedde for milliarder av år siden. Siden lyset bare klarte å nå vår jord. Mest sannsynlig er de fjerneste, og derfor de eldste, kvasarer. Rommet lar oss se dem slik de bare dukket opp for rundt 10 milliarder år siden. Det kan antas at noen av dem har opphørt å eksistere i dag.

Hva er kvasarer

Selv om dette fenomenet ikke har blitt studert nok, er en kvasar ifølge foreløpige data et stort svart hull. Materien akselererer når hullets virvel suger inn materie, noe som får disse partiklene til å varme opp, gni mot hverandre og få den totale massen av materie til å bevege seg uendelig. Hastigheten til kvasarmolekylene blir raskere for hvert sekund, og temperaturen blir høyere. Den sterke friksjonen av partikler forårsaker frigjøring av en enorm mengde lys og andre, for eksempel røntgenstråler. Hvert år kan sorte hull absorbere massen til en av våre soler. Så snart massen som trekkes inn i dødstrakten er absorbert, vil den frigjorte energien spre seg som stråling i to retninger: langs sør- og nordpolen til kvasaren. Astronomer kaller dette uvanlige fenomenet et «romfly».

Nyere observasjoner fra astronomer viser at disse himmelobjektene hovedsakelig befinner seg i sentrum av elliptiske galakser. I følge en teori om opprinnelsen til kvasarer representerer de en ung galakse der et massivt svart hull absorberer stoffet som omgir det. Grunnleggerne av teorien sier at kilden til stråling er akkresjonsskiven til dette hullet. Den ligger i sentrum av galaksen, og av dette følger det at det spektrale røde skiftet til kvasarer er større enn det kosmologiske med nøyaktig mengden gravitasjonsforskyvning. Dette ble tidligere spådd av Einstein i sin generelle relativitetsteori.

Kvasarer sammenlignes ofte med universets fyrtårn. De kan sees fra de lengste avstandene, takket være dem studeres deres utvikling og struktur. Ved å bruke et "himmelsk beacon" studeres fordelingen av ethvert stoff langs siktlinjen. Nemlig: de sterkeste spektrale absorpsjonslinjene av hydrogen omdannes til linjer langs absorpsjonsrødforskyvningen.

Versjoner av forskere om kvasarer

Det er en annen ordning. En kvasar, ifølge noen forskere, er en ung galakse under utvikling. Utviklingen av galakser er lite studert, siden menneskeheten er mye yngre enn dem. Kanskje kvasarer er en tidlig tilstand av galaksedannelse. Det kan antas at frigjøringen av energien deres kommer fra de yngste kjernene til aktive nye galakser.

Andre astronomer anser til og med at kvasarer er punkter i rommet der ny materie i universet oppstår. Deres hypotese beviser det stikk motsatte av et sort hull. Menneskeheten vil trenge mye tid for å studere stigmata av kvasarer.

Kjente kvasarer

Den første kvasaren som ble oppdaget ble oppdaget av Matthews og Sandage i 1960. Den lå i stjernebildet Jomfruen. Mest sannsynlig er det assosiert med 16 stjerner i denne konstellasjonen. Etter tre år la Matthews merke til at objektet hadde en enorm spektral rødforskyvning. Den eneste faktoren som beviste at det ikke var en stjerne var dens frigjøring av en stor mengde energi på et relativt lite område av verdensrommet.

Observasjoner av menneskeheten

Historien om kvasarer begynte med studiet og måling av de synlige vinkelstørrelsene til radioaktive kilder ved hjelp av et spesielt program.

I 1963 var det allerede rundt 5 kvasarer. Samme år beviste nederlandske astronomer spektralskiftet av linjer mot det røde spekteret. De beviste at dette var på grunn av kosmologisk forskyvning som et resultat av at de ble fjernet, så avstanden kunne beregnes ved hjelp av Hubbles lov. Nesten umiddelbart oppdaget ytterligere to forskere, Yu. Efremov, variasjonen i lysstyrken til de oppdagede kvasarene. Takket være fotometriske bilder, slo de fast at variabiliteten har en periodisitet på bare noen få dager.

En av de nærmeste kvasarene til oss (3C 273) har en rødforskyvning og lysstyrke som tilsvarer en avstand på omtrent 3 milliarder. lysår. De mest fjerne himmelobjektene er hundrevis av ganger lysere enn vanlige galakser. De kan lett oppdages ved hjelp av moderne radioteleskoper i en avstand på 12 milliarder lysår eller mer. En ny kvasar ble nylig oppdaget i en avstand på 13,5 milliarder lysår fra Jorden.

Det er vanskelig å beregne nøyaktig hvor mange kvasarer som er oppdaget til dags dato. Dette skyldes både den stadige oppdagelsen av nye objekter og mangelen på en klar grense mellom aktive galakser og kvasarer. I 1987 ble en liste over registrerte kvasarer publisert i mengden 3594, i 2005 var det mer enn 195 tusen, og i dag har antallet overskredet 200 tusen.

Opprinnelig betegnet begrepet "kvasar" en viss klasse objekter som i det synlige (optiske) området ligner veldig på en stjerne. Men de har en rekke forskjeller: veldig sterk radiostråling og små vinkeldimensjoner (< 10 0).

Denne første ideen om disse kroppene utviklet seg på det tidspunktet de ble oppdaget. Og det er fortsatt sant, men fortsatt har forskere anerkjent radiostille kvasarer. De lager ikke så mye stråling. Per 2015 var om lag 90 % av alle kjente objekter registrert.

I dag er stigmata av kvasarer bestemt av det røde skiftet i spekteret. Hvis en kropp blir oppdaget i rommet som har en lignende forskyvning og sender ut en kraftig strøm av energi, så har den alle muligheter til å bli kalt en "kvasar".

Konklusjon

I dag teller astronomer rundt to tusen slike himmellegemer. Hovedinstrumentet for å studere kvasarer er Hubble-romteleskopet. Siden menneskehetens teknologiske fremskritt ikke kan annet enn å glede oss med sine suksesser, kan vi anta at vi i fremtiden vil løse gåten om hva en kvasar og et svart hull er. Kanskje de er en slags "søppelboks" som absorberer alle unødvendige gjenstander, eller kanskje de er sentrene og energien til universet.

I 1963 ble det gjort en oppdagelse av eksepsjonell betydning: kvasarer ble oppdaget - objekter hvis lys (og radiobølger) tok så mye som 15 milliarder år å nå oss. Dette betyr at vi nå ser dem slik de var kort tid etter Big Bang, som et resultat av at historien til universet vårt begynte.

Hva er kvasarer? For det første er dette kilder til radiobølger. Derav navnet deres: kvasi (det vil si nesten) stjerneradiokilder. Kvasarer forbløffet alle, først av alt, med sin kolossale kraft: De var helt i "kanten" av universet, og sendte ut så intens stråling at den ikke bare nådde oss, selv om den var på gjennomreise i mer enn 10 milliarder år, men den nådde det veldig intenst. Tross alt kan en kvasar observeres med det enkleste 20-centimeter-teleskopet, mens for å observere objekter som er plassert tusenvis av ganger nærmere, trengs fem-meter-teleskoper! En kvasar avgir en så enorm mengde energi at et legitimt spørsmål oppstår hvor den får den fra. Energien den sender ut på en halvtime er lik all energien som frigjøres under en Supernova-eksplosjon! Lysstyrken til hver kvasar er tusen ganger høyere enn lysstyrken til store galakser, som inkluderer milliarder av stjerner! En annen slående ting med kvasaren er kompaktheten til denne energifabrikken. En kvasar er mer sammenlignbar i størrelse med en stjerne enn med en galakse. (Det er derfor den ble kalt en "kvasi" stjernekilde. Naturligvis er hovedspørsmålet hvordan kvasaren fungerer, hvordan dens energifabrikk fungerer, eller, som fysikere sier, hva dens fysiske natur er. Ikke mindre fantastisk er det faktum at dens energifabrikken fungerer uregelmessig. Energien som sendes ut av en kvasar (den sender ut synlig lys, ultrafiolett, infrarød og røntgenstråler, radiobølger) endres ikke bare over flere år, men også over flere måneder eller til og med uker. Dette er med en gjennomsnittsalder på 10 millioner år! så forklar slike betydelige forstyrrelser i kvasar-energetikkens arbeid. For eksempel endret kvasaren 345 på tre uker sin lysstyrke med det halve, og kvasaren nummer 466 i den samme tredje Cambridge-katalogen (CS) endret sin lysstyrke med halvparten selv i løpet av noen få dager (i løpet av flere måneder endret lysstyrken seg 20 ganger!) Slike endringer er karakteristiske ikke bare for den synlige lysstyrken, men også for intensiteten til radioutstrålingen fra kvasaren.

Vær oppmerksom på at vi nå mottar informasjon om de kvasarene som eksisterte for rundt 10 milliarder år siden. Etter å ha eksistert i bare 10 millioner år, sluttet de å være kvasarer. Dermed snakker vi om objekter som eksisterte i universet før jorden ble dannet. Dette tidsskiftet (evnen til å reise inn i fortiden og manglende evne til å se hva som nå skjer i dets fjerne hjørner) skjer fordi det kan ta milliarder av år å overføre informasjon ved hjelp av lys i universet! Derfor kan de kvasarene som slipper ut nå observeres om 10 milliarder år, når strålingen deres kommer til oss.

Målinger har vist at kvasarer beveger seg (eller rettere sagt, beveget seg) med hastigheter som er 87 % av lysets hastighet. Hastighetene til kvasarer er rettet bort fra oss, det vil si at de flyr bort i alle retninger med enorme hastigheter. Det var ikke hastighetene som ble målt, men frekvensforskyvningen av kvasarstråling på grunn av Doppler-effekten. Det viste seg at skiftet av utslippslinjene til hydrogenatomer skjer mot den røde enden av spekteret, det vil si at utslippsfrekvensen øker, noe som skjer når kilden beveger seg bort. Kvasarer beveger seg med hastigheter over 250 000 km/s! Slike hastigheter er forbudt for andre gjenstander. Så hvis stjernen hadde en hastighet på mer enn 1000 km/s, ville den forlate sin galakse. I tillegg beveger stjerner seg både vekk fra oss og mot oss. Kvasarer beveger seg utelukkende bort fra oss.

Hvordan fungerer en kvasar9

Astrofysikere har studert dette spørsmålet i lang tid. Det vanskeligste var å forstå hvor kvasaren får en så stor mengde energi fra. I løpet av denne tiden ble det foreslått mange hypoteser for å forklare strukturen til kvasaren. Men de viste seg å være uholdbare. Derfor er det ingen vits i å vurdere dem.

Det viste seg at problemet med kvasarer er relatert til problemet med aktive galaktiske kjerner. De ble oppdaget tilbake i 1943 av den amerikanske astronomen K. Seyfert. I spektra av stråling som kommer fra romobjekter, ble det oppdaget brede ("uskarpe") og svært intense linjer av hydrogen, nitrogen, oksygen og andre kjemiske elementer. Plasseringen av strålingslinjen, som tilsvarer en viss frekvens (og derfor bølgelengde), avhenger av hastigheten til den emitterende partikkelen og hvor denne hastigheten er rettet. Hvis hastigheten til senderen er rettet mot oss, skifter linjen i én retning, og hvis den er borte fra oss, så i motsatt retning. Senderens bevegelse over siktelinjen fører ikke til en forskyvning av linjen i utslippsspekteret. Hvis stråling fra partikler måles samtidig, hvorav noen beveger seg mot oss, og den andre delen beveger seg bort fra oss, utvider strålingslinjen seg i begge retninger. Jo høyere partikkelhastighet, jo bredere blir utslippslinjene. Basert på størrelsen på denne utvidelsen kan hastigheten på partikkelbevegelsen beregnes. Dette ble gjort av K. Seifert. Han fant at i de aktive kjernene til galakser beveger gasspartikler seg med enorme hastigheter og når titusenvis av kilometer i sekundet. Gasshastigheter i vanlige galakser er ikke mer enn 300 km/s. Bevegelseshastighetene til gasspartikler i aktive galaktiske kjerner er sammenlignbare i størrelsesorden med hastighetene for partikkelutvidelse under supernovaeksplosjoner. Seyfert undersøkte de aktive kjernene til 12 av disse uvanlige galaksene. Disse galaksene ble senere kalt Seyfert-galakser.

Kjernene til Seyfert-galakser ligner kvasarer i sin stråling, men deres strålingskraft er mindre. De kalles også mini-kvasarer. Strålingen fra aktive kjerner i Seyfert-galakser, som strålingen fra kvasarer, er variabel. Det ble konkludert med at kvasarer er sentrale objekter (kjerner) i galakser. Ytterligere studier av kvasarer viste at prosessene som er ansvarlige for frigjøring av energi, ikke er begrenset til den galaktiske kjernen, men er et resultat av interaksjonen mellom galaksen og denne kjernen.

KVASITELLAR RADIOKILDER

Da radioastronomi fortsatt tok sine første skritt, ble begrepet "radiostjerner" utbredt. Dette er hva noen "punkt"-kilder for kosmisk radiostråling ble kalt. Etter hvert ble mange av dem identifisert med tåker og galakser som allerede var oppdaget av astronomer. Nesten alt, men likevel ikke alt.

I 1963 forble fem stjerneformede objekter mystiske, som senere ble kalt kvasistjerneradiokilder, eller kvasarer.

Å dømme etter kraften til radioutslipp, kan kvasarer umulig være stjerner i den vanlige, allment aksepterte betydningen av ordet. Fem objekter oppført i stjernekatalogene fra 1963 (inkludert i den tredje Cambridge-katalogen (3C) over kosmiske radiokilder) under symbolene 3C48 (identifisert med stjernen med 16. størrelsesorden i stjernebildet Triangulum), 3C147, 3C196, 3C273 (identifisert med stjernen) 13. størrelsesorden i stjernebildet Jomfruen) og 3C286.

Kvasarer kan enten være de fjerneste objektene vi kjenner til og de kraftigste strålingskildene, eller satellitter til ganske vanlige galakser og da kan ikke strålingen deres forklares ved hjelp av kjente mekanismer.

Ikke alle kvasarer er radiokilder

Selv om vi skylder oppdagelsen av kvasarer til radioastronomi, ble det snart klart at ikke alle er radiokilder. Det ble oppdaget et stort antall ikke-radioemitterende objekter, som i alle andre henseender lignet på de første kvasarene 3C273 og 3C48. Av de mer enn 1300 kjente kvasarene er bare noen få prosent radiokilder. Dermed er de fleste kvasarer "stille" i radiorekkevidden.

QUASARS – ASTROFYSIKKENS MEST FANTASTISKE MYSTERIE

Navnet "quasars" er en forkortelse for begrepet "kvasistjerneradiokilder." Men siden mange kvasarer viste seg å ikke ha noen merkbar radiostråling, begynte de å bli kalt «kvasistjerneobjekter». Imidlertid er det korte navnet "quasars" nå mye brukt.

Først så det ut til at disse himmellegemene var ulikt noe annet og kombinerte uforenlige egenskaper. Det tok mye arbeid før det ble innsett at kvasarer er relatert til radiogalakser og andre galakser i hvis kjerner kraftige prosesser for energifrigjøring finner sted. I kvasarer når disse prosessene sin maksimale skala og intensitet. Strålingskraften til en kvasar er hundrevis av ganger større enn den til galaksen, og denne strålingen genereres i et volum som i størrelse kan sammenlignes med volumet til solsystemet. En kvasar er et veldig kompakt objekt.

Oppdagelsen av kvasarer og de to første tiårene av studien deres er tilsynelatende bare begynnelsen på langsiktig forskning, hvis formål er å forklare den fysiske mekanismen for aktiviteten til galaktiske kjerner og kvasarer. De er fortsatt det mest fantastiske mysteriet innen moderne astrofysikk.

Avstand til kvasarer

Etter hvert som observasjonsdata samler seg, har de fleste astronomer kommet til den konklusjon at kvasarer er lenger unna oss enn noe annet observerbart objekt. Men et lite antall astronomer hevdet at de mest overbevisende observasjonsbevisene antyder romlig nærhet til kvasarer og ikke veldig fjerne galakser.

RØDT SKIFTE

De fleste kvasarer sender ut radiobølger intenst. Da astronomer fant posisjonene til disse radiokildene i fotografier med synlig lys, oppdaget de stjerneformede objekter.

For å fastslå naturen til merkelige himmellegemer ble spekteret deres fotografert. Og vi så noe helt uventet! Disse "stjernene" hadde et spekter som var skarpt forskjellig fra alle andre stjerner. Spektrene var helt ukjente. For de fleste kvasarer inneholdt de ikke bare de velkjente hydrogenlinjene som er karakteristiske for vanlige stjerner, men ved første øyekast var det umulig å oppdage enda en enkelt linje av noe annet kjemisk element i dem. Den unge nederlandske astrofysikeren M. Schmidt, som jobbet i USA, fant ut at linjene i spekteret av merkelige kilder er ugjenkjennelige bare fordi de er sterkt forskjøvet til det røde området av spekteret, men faktisk er disse linjer med vel- kjente kjemiske grunnstoffer (primært hydrogen).

Årsaken til skiftet av spektrallinjer av kvasarer har vært gjenstand for stor vitenskapelig debatt, som et resultat av at det store flertallet av astrofysikere har kommet til den konklusjon at det røde skiftet av spektrallinjer er assosiert med den generelle utvidelsen av Metagalaxy .

I spekteret av objektene 3C273 og 3C48 når rødforskyvningen en enestående verdi. En forskyvning av linjer mot den røde enden av spekteret kan være et tegn på at kilden beveger seg bort fra observatøren. Jo raskere en lyskilde beveger seg bort, desto større blir det røde skiftet i spekteret.

Det er karakteristisk at i spekteret til nesten alle galakser (og for fjerne galakser har denne regelen ikke et eneste unntak) er linjene i spekteret alltid forskjøvet mot den røde enden. Grovt sett er rødforskyvningen proporsjonal med avstanden til galaksen. Det er nettopp dette som uttrykker LOVEN OM RØDT SKIFT, som nå er forklart som et resultat av den raske utvidelsen av hele det observerbare settet av galakser.

Fjerningshastighet

De fjerneste galaksene som er kjent så langt har en veldig stor rødforskyvning. De tilsvarende fjerningshastighetene måles i titusenvis av kilometer per sekund. Men rødforskyvningen til objekt 3C48 overskred alle rekorder. Det viste seg at den blir ført bort fra jorden med en hastighet på bare omtrent halvparten av lysets hastighet! Hvis vi antar at dette objektet overholder den generelle loven om rødforskyvning, er det lett å beregne at avstanden fra Jorden til objekt 3C48 er 3,78 milliarder lysår! For eksempel, på 8 1/3 minutter vil en lysstråle nå solen, og om 4 år vil den nå nærmeste stjerne. Og her er det nesten 4 milliarder år med kontinuerlig superrask flytur – en tid som kan sammenlignes med levetiden til planeten vår.

For objekt 3C196 viste avstanden, også funnet fra rødforskyvningen, å være lik 12 milliarder lysår, dvs. vi fanget en lysstråle som ble sendt til oss selv når verken jorden eller solen eksisterte! Objekt 3S196 er veldig raskt - dens avtagende hastighet langs siktlinjen når 200 tusen kilometer per sekund.

Alder av kvasarer

I følge moderne estimater måles alderen til kvasarer i milliarder av år. I løpet av denne tiden avgir hver kvasar enorm energi. Vi kjenner ikke til prosessene som kan forårsake slik energifrigjøring. Hvis vi antar at vi har en superstjerne foran oss, der hydrogen "brenner", bør massen være en milliard ganger større enn solens masse. I mellomtiden beviser moderne teoretisk astrofysikk at med en masse som er mer enn 100 ganger solens, mister en stjerne uunngåelig stabilitet og brytes opp i en rekke fragmenter.

Av de for øyeblikket kjente kvasarene, hvis totale antall er mer enn 10 000, er den nærmeste 260 000 000 lysår unna, den fjerneste er 15 milliarder lysår unna. Kvasarer er kanskje den eldste av gjenstandene som er observert av oss, pga. Fra en avstand på milliarder av lysår er vanlige galakser ikke synlige for noe teleskop. Imidlertid er denne "levende fortiden" fortsatt helt uforståelig for oss. Naturen til kvasarer er fortsatt ikke fullt ut forstått.

EKSTRAORDINÆR LYSSTYRKE

Underlagt den samme loven om kosmologisk avstand som galakser, er kildene 3C273 og 3C48 i seg selv svært forskjellige fra vanlige galakser som vår galakse. Det som er mest slående er deres ekstraordinære lysstyrke, hundrevis av ganger større enn lysstyrken til vår galakse.

Det ser ut til at objekter så langt fra jorden bare skal være tilgjengelige for en observatør bevæpnet med de kraftigste moderne teleskopene. Faktisk kan for eksempel objekt 3C273 bli funnet i stjernebildet Coma Berenices som en stjerne på 12,6 magnitude. Slike stjerner er tilgjengelige selv for amatørteleskoper.

Et annet mystisk faktum er at kvasarer er klart mindre i størrelse enn galakser: de ser tross alt ut som punktkilder til lys, mens selv de fjerneste galaksene ser ut som uskarpe lysende flekker.

Energikilde

Hvor monstrøse i strålingskraft må disse lyskildene være hvis de fra en avstand på milliarder av lysår virker så lyse!

Det vanskeligste spørsmålet knyttet til kvasarer er å forklare den gigantiske frigjøringen av energi. Hvis kvasarer faktisk befinner seg i kosmologisk store avstander fra oss (det vil si at det røde skiftet virkelig er forbundet med utvidelsen av universet), er det nødvendig å forklare hvordan denne sterkeste lysstyrken oppstår. Det er fortsatt et mysterium hva slags energikilde som holder kvasaren glødende. En ting er klart at uansett hva denne kilden er, er den konsentrert i et relativt lite område av rommet, det vil si at den er ganske kompakt. Og dette i seg selv antyder allerede at mekanismen for energifrigjøring i en kvasar er veldig uvanlig.

Mange astrofysikere tror at kvasarer er assosiert med kjernene til galakser som er på et visst stadium av utviklingen. For eksempel er kjernen til M87-galaksen mye lysere enn dens ytre deler. Men det er galakser av andre typer, de såkalte Seyfert-galaksene, der kontrasten til den lyse kjernen med den svakt lysende resten er enda mer uttalt. Kanskje kvasarer er neste trinn i denne sekvensen. Hvis de er plassert veldig langt unna, så ser vi bare deres lyse kjerne, mens det svake skallet (hvis det er et i det hele tatt) er rett og slett ikke synlig i det hele tatt.

Det antydes også at, som i M87-galaksen, kan frigjøring av energi i kvasarer være assosiert med tilstedeværelsen av supermassive sorte hull. Siden midten av 1970-tallet har ideen om at den enorme frigjøringen av energi i kvasarer forklares med sorte hull vunnet stor popularitet.

Prosessen med energifrigjøring er også assosiert med gravitasjonskrefters arbeid, og radioutslippet fra en kvasar er synkrotronstråling av ladede partikler i et magnetfelt.

Noen astronomer mener at energistrømmene fra kvasarer er mye lavere fordi avstandene til dem er sterkt overdrevet. Hvis kvasarer for eksempel er 100 ganger nærmere oss enn vi tror, ​​så overvurderer vi lysstyrken deres med 10 000 ganger når vi beregner emisjonskraften fra deres observerte lysstyrke. Astronomer som har dette synet stoler på det faktum at kvasarer ofte er synlige på himmelen i nærheten av særegne galakser. Disse galaksene, selv om de er noe uvanlige i sin struktur, har normale rødforskyvninger som tilsvarer avtagende hastigheter på noen få prosent av lysets hastighet. Og kvasarer på himmelen i nærheten av dem har rødforskyvninger 10 - 20 ganger større!

Hvis kvasarer er lokalisert i nærheten av ganske nærliggende galakser, hvordan kan vi forklare deres enorme rødforskyvninger? Den eneste fornuftige forklaringen er Doppler-effekten, men hvorfor ser vi alltid bare en rødforskyvning (beveger oss) og aldri en fiolett forskyvning (nærmer seg)? Og hvordan kunne materie bli kastet ut (alltid bort fra oss!) med så enorme hastigheter og fortsatt beholde formen til et enkelt objekt?

Svaret er: ingen vet. I 15 år var det ikke mulig å bestemme verken avstanden til kvasarer, eller deres natur og kildene til deres kolossale energi. Kanskje mysteriet med kvasarer inneholder nøkkelen til et nytt felt innen astrofysikk, noen nye muligheter for forekomst av store rødforskyvninger i situasjoner som er ukjente for oss, eller nye måter å generere gigantiske energier på hvis kvasarer er veldig langt unna. La oss håpe at vi i de kommende årene vil være i stand til å overvinne disse vanskelighetene med å forklare naturen til de fjerne områdene i universet der kvasistjerneobjekter befinner seg. Og nå kan vi bare si: tilsynelatende er dette naturlige og ikke kunstige astronomiske objekter, siden det ennå ikke er klart hvordan sivilisasjonen kunne "lage" en kvasar.

VARIABILITET OG STØRRELSE

Et annet mysterium med kvasarer er at noen av dem endrer lysstyrken over perioder på flere dager, uker eller år, mens vanlige galakser ikke viser slike variasjoner.

Moskva-astronomene A.S. Sharov og Yu.N. Efremov bestemte seg for å finne ut hvordan "rare stjerner" oppførte seg i fortiden. De så nøye gjennom 73 negativer som viste objekt 3C273 fra 1896 til 1963. Konklusjonen til sovjetiske forskere kan betraktes som ganske pålitelig. Og han er fantastisk. Det viste seg at 3C273 endret lysstyrken! Og ikke bare litt, men veldig merkbart - fra 12,0 til 12,7 styrke, dvs. nesten to ganger. Det var tilfeller (for eksempel i perioden fra 1927 til 1929) da strålingsfluksen fra 3C273 over en kort periode økte med 3–4 ganger! Noen ganger i løpet av få dager endret objektet seg med 0,2 - 0,3 størrelsesorden. På samme tid, eksternt, optisk, skjedde det ingen andre vesentlige endringer - den "merkelige stjernen" så alltid ut til å være en stjerne, om enn en variabel. Et lignende fenomen ble senere oppdaget i objekt 3S48.

Tusenvis av variable stjerner er kjent, og endres av ulike årsaker. Men blant vanlige galakser ble det ikke registrert en eneste variabel. Selv om mange av dem inneholder tusenvis og millioner av variable stjerner, forekommer svingninger i deres lysstyrke vidt og er så ubetydelige for galaksen som helhet at den totale strålingen fra galakser alltid forblir praktisk talt uendret. Ikke et eneste optisk instrument i verden kan oppdage selv de minste svingninger i lysstyrken til noen galakse.

Tre muligheter gjenstår. Den første av dem er absurd: stjernene i galaksen endres umiddelbart og på samme måte, som på kommando, i samme rytme. Fra den fysiske siden er en slik forklaring så absurd, så i strid med all vår kunnskap om kosmos, at den ikke fortjener seriøs vurdering. Den andre muligheten er at merkelige objekter, som ligner galakser i form av rødforskyvning, har en fysisk natur som er helt forskjellig fra galakser. Imidlertid antar de fleste astronomer at kvasarer er de aktive kjernene til ultrafjerne galakser.

Det er udiskutabelt at kvasarer ikke er utvidede stjernesystemer spredt over titusenvis av lysår, men noen svært kompakte kropper av relativt liten størrelse og kolossal masse (milliarder av solmasser). Relativt små størrelser kan forklare hurtigheten til svingninger i lysstyrken til hele objektet som helhet, og den enorme massen er den eneste mulige årsaken til den eksepsjonelle lysstyrken, eller mer presist, lysstyrken til himmellegemet. Jo mer massiv stjernen er, jo sterkere lyser den. Dette mønsteret følger både av observasjoner og av teoretiske betraktninger.

Ikke bare i masse, men også i strålingskraft, skiller kvasarer seg kraftig fra alle kjente himmellegemer. Selv supernovaer blekner i sammenligning. Supernovaer sender ut flere milliarder ganger mer lys enn solen akkurat i øyeblikket av deres kraftige eksplosjon. En vanlig kvasar slipper alltid ut titusenvis av ganger mer

Infrarøde og røntgenutslipp fra kvasarer

De siste årene har astronomer vært i stand til å oppdage infrarøde og røntgenutslipp fra kvasarer; De oppdaget at emisjonskraften til noen objekter i disse områdene av spekteret er enda større enn i det synlige området og radiorekkevidden. Legger vi sammen strålingsenergiene i alle områder av spekteret, viser det seg at noen kvasarer genererer 100 000 ganger mer energi per sekund enn gigantiske galakser, forutsatt at våre estimater av avstandene til kvasarer er korrekte.

Utviklingen av røntgenastronomi har bidratt til å fastslå at de fleste kvasarer viste seg å være kraftige røntgenkilder. Noen antydninger om dette kunne sees som et resultat av de aller første røntgenobservasjonene av kvasaren 3C273, og i de siste studiene av Einstein Observatory (NEAO-B) ble det oppdaget mer enn 100 kvasarer med sterk røntgenstråling .

Basert på disse observasjonene antas det at, i motsetning til radiostråling, er røntgenstråling en karakteristisk egenskap ved kvasarer.

GALAKSER OG KVASAR

Nylig har det samlet seg mye bevis for at kvasarer er relatert til galakser og er enorme stjernesystemer med kompakte sentrale områder - kjerner, hvorfra hoveddelen av deres stråling kommer. Størrelsene på kjernene er små, deres lysstyrke er mye høyere enn lysstyrken til stjerner, så kvasarer ser ut som punktkilder i astronomiske fotografier.

Kanskje den første av fakta som gjorde det mulig å finne stedet for kvasarer i den generelle familien av astronomiske systemer var den kjemiske sammensetningen av deres emitterende områder: de sender ut linjer med de samme kjemiske elementene som solen eller skyer av gass på disken av galaksen vår. Den "normale" kjemiske sammensetningen til kvasarer indikerer direkte deres forhold til "vanlige" stjernesystemer.

Det er svært viktig at det parallelt med studiet av kvasarer fortsatte en dybdestudie av galakser. Dette gjorde det mulig å fastslå at en stor rødforskyvning ikke er det eksklusive privilegiet for kvasarer. Den ble også oppdaget i galaksen 3C295, som også viser økt radiostråling og er inkludert i den tredje Cambridge-katalogen. Denne rødforskyvningen er enda større enn for de to første kvasarene, 3C273 og 3C48. Den høyeste rødforskyvningen registrert for galakser tilhører galaksen 3C324 fra samme katalog. Metoder for å observere galakser ved så høye rødforskyvninger, brukt på kvasarer, gjorde det mulig å direkte oppdage utvidede lysformasjoner rundt de nærmeste, som viste seg å være stjernesystemer som ligner på vanlige galakser. I 1982 var det mulig å observere et stjernesystem rundt kjernen av kvasaren 3C273.

Det er også et dypt forhold i manifestasjonene av aktiviteten til galaktiske kjerner og kvasarer. Det avdekkes betydelige likheter mellom radioutsendende kvasarer og radiogalakser, dvs. galakser med økt radiostråling.

Kvasarkjerner og galaksekjerner

Aktive prosesser i galaktiske kjerner ble gjenstand for omfattende studier kort før oppdagelsen av kvasarer, siden 1955, da I.S. Shklovsky forklarte fenomenet utstøting fra kjernen til Jomfru-galaksen. A.V.A. Ambartsumyan la frem et generelt konsept for aktiviteten til galaktiske kjerner. og tiltrakk seg fenomenet fikk bred oppmerksomhet fra astronomer. Ulike manifestasjoner av kjernefysisk aktivitet - variasjon, utstrømninger og utstøting av materie, radioemitterende komponenter - når maksimale skalaer i energi og romlige dimensjoner i kvasarer. Reservoaret og energigeneratoren for disse fenomenene er kvasarkjernen, som skal være mer massiv og mye mer kompakt enn de kraftigste galaktiske kjernene.

Tilbake på 60-tallet antok den sovjetiske astrofysikeren B.V. Comberg at kvasarer (som kjernene til aktive galakser) er supermassive binære systemer. Denne hypotesen, som har fått en rekke bekreftelser de siste årene, krever nye observasjoner. Mest sannsynlig er ikke kjernene til kvasarer stjerner, og heller ikke enkle klynger av dem, men kompakte og veldig massive objekter, som er kjernene til ekstremt aktive galakser, milliarder av lysår unna oss og derfor usynlige fra store avstander. Dette bekreftes for eksempel av oppdagelsen av en lysende glorie rundt kvasaren 3C273, som vanligvis anses som bevis på at denne kvasaren er en fjern galakse.

Likheten mellom utslipp fra kvasar 3C273 og Virgo A-galaksen er en viktig indikasjon på den generelle karakteren av aktivitetsfenomener i kvasarer og galaktiske kjerner. Like viktig er at mange massive elliptiske galakser er kilder til intens radiostråling. Slik er for eksempel galaksen Cygnus A. Dens radioutslipp ble oppdaget ved en tilfeldighet i 1946. Når det gjelder strålingsstyrke, er Cygnus A-radiogalaksen sammenlignbar med kvasarene 3C273 og 3C48, selv om den er dårligere enn de kraftigste kvasarene , hvis lysstyrke fortsatt er 100 - 1000 ganger større.

Kvasarer og Seyfert-galakser

Seyfert-galakser, oppkalt etter den amerikanske astronomen K. Seyfert som oppdaget dem på 40-tallet, har også en betydelig likhet med kvasarer. De tilhører klassen spiralgalakser og utgjør omtrent en hundredel av deres totale antall. Seyfert-galakser har kompakte, lyse kjerner som sender ut stråling i sterkt utvidede hydrogen- og heliumlinjer. Kjerner er noen ganger en kraftig kilde til radiobølger og røntgenstråler. Strålingen deres er variabel, noe som, som i tilfellet med kvasarer, indikerer voldsomme prosesser som skjer i kjernene til disse galaksene.

Kvasarer og Lacertider

De såkalte lacertidene er også relatert til kvasarer (fra Lacerta - det latinske navnet på stjernebildet Lizard, der det første objektet av denne typen ble funnet - BL Lizard-galaksen). Dette er sterke kilder til optisk, infrarød og radiostråling. Som kvasarkjerner vises de på fotografier som punktkilder omgitt av noen ganger svakt glødende glorier som faktisk er stjernesystemer. Lacertider viser også sterk variasjon. Avstandene til dem er sammenlignbare med avstandene til fjerne kvasarer.

Fra normale galakser til kvasarer

Så det er en veldig åpenbar kontinuitet av egenskaper fra normale galakser – gjennom radiogalakser, elliptiske galakser med aktive kjerner, Seyfert-galakser og lacertider – til kvasarer. Avklaring av dette faktum var et avgjørende skritt mot å forstå kvasarens natur.

Kvasarer og galaksen vår

Kjernen i galaksen vår er ikke aktiv. Den sentrale regionen kan ikke observeres med optiske metoder på grunn av absorpsjon av lys av gass- og støvskyer som ligger på siktlinjen. Data om det er hentet fra observasjoner i det infrarøde og radioområdet til elektromagnetiske bølger, for hvilke skyer er gjennomsiktige. I midten av galaksens rotasjon er en ganske lyssterk radiokilde, Skytten A; dens radiolysstyrke er mye lavere enn for kvasarer og aktive kjerner.

FLERE KVASAER

Spesiell oppmerksomhet fra astrofysikere og fysikere ble tiltrukket av flere (doble, trippel) kvasarer: en dobbel kvasar i stjernebildet Ursa Major (1978), en trippel kvasar i stjernebildet Løven (1980) og den samme kvasaren i stjernebildet Fiskene (1981) . Hver av objektene var tvillingkvasarer plassert i en avstand på flere buesekunder fra hverandre, med svært like spektre og rødforskyvninger. Imidlertid er de oppførte kvasarene etter all sannsynlighet ikke "sanne" flere kvasarer, men bare bilder av den tilsvarende kilden. Delingen av ett bilde i flere skjer under påvirkning av gravitasjonsfeltet til en massiv galakse som befinner seg på banen mellom kvasaren og oss. Lysstråler fra kvasarer kan bøyes av tyngdekraften til galakser som fungerer som kilder til gravitasjonsfokusering. Slike gravitasjonslinser kan forvrenge formene til fjerne galakser, noe som ifølge noen forskere åpner for nye muligheter for å studere storskala inhomogeniteter i fordeling av materie i universet.

Det er mulig at gravitasjonslinseeffekten i noen tilfeller ikke skapes av fjerne galakser, men av massive sorte hull. Indiske astrofysikere G. Padmanabhan og S. Chitre trakk oppmerksomhet til tilfeller der et dobbeltbilde av en kvasar er synlig, men galaksen som forårsaket dette fenomenet ble ikke funnet i nærheten. Så en hypotese dukket opp om at effekten skapes av nesten punktlignende sorte hull med en masse en million ganger større enn massen til solen. Siden så langt ikke et eneste sort hull er oppdaget noe sted, er det vanskelig å si hvor nær sannheten en slik hypotese er.

Spørsmålet om "ekte" doble kvasarer eksisterer i naturen forblir gjenstand for forskning og debatt.

Quasar(Engelsk) kvasar) er en spesielt kraftig og fjern aktiv galaktisk kjerne. Kvasarer er blant de lyseste objektene i universet. Strålingskraften til en kvasar er noen ganger titalls og hundrevis av ganger høyere enn den totale kraften til alle stjernene i galakser som vår.

Kvasarer ble opprinnelig identifisert som objekter med høy rødforskyvning ( rødforskyvning- forskyvning av spektrallinjene til kjemiske elementer til den røde (langbølget) siden) og elektromagnetisk stråling, med svært små vinkeldimensjoner. Av denne grunn kunne de ikke skilles fra stjerner i lang tid, fordi utvidede kilder er mer konsistente med galakser. Det var først senere at spor av foreldregalakser ble oppdaget rundt kvasarer.

Begrep kvasar står for "stjernelignende". I følge en teori er kvasarer galakser i det innledende utviklingsstadiet, der et supermassivt sort hull absorberer omkringliggende materie.

Den første kvasaren, 3C 48, ble oppdaget på slutten av 1950-tallet av Alan Sandage og Thomas Matthews under en radiohimmelundersøkelse. I 1963 var 5 kvasarer allerede kjent. Samme år beviste den nederlandske astronomen Martin Schmidt at linjene i spektrene til kvasarer er sterkt rødforskyvet.

Nylig har det blitt akseptert at kilden til stråling er akkresjonsskiven til et supermassivt sort hull som ligger i sentrum av galaksen, og derfor er det røde skiftet til kvasarer større enn det kosmologiske med mengden gravitasjonsforskyvning forutsagt av A. Einstein i den generelle relativitetsteorien (GTR). Til dags dato har mer enn 200 000 kvasarer blitt oppdaget. Avstanden til den bestemmes av rødforskyvningen og lysstyrken til kvasaren. For eksempel er en av de nærmeste kvasarene og den lysere, 3C 273, plassert på avstand ca 3 milliarder lysår. Nyere observasjoner viser at de fleste kvasarer er lokalisert nær sentrene til enorme elliptiske galakser, og den uregelmessige variasjonen av kvasarlysstyrken på tidsskalaer på mindre enn en dag indikerer at området for generering av deres stråling har en liten størrelse som kan sammenlignes med størrelsen på solsystemet.

I gjennomsnitt produserer en kvasar omtrent 10 billioner ganger mer energi per sekund enn vår sol (og en million ganger mer energi enn den kraftigste kjente stjernen), og viser emisjonsvariabilitet over alle bølgelengdeområder.

Den fysiske mekanismen som er ansvarlig for generering av så kraftig stråling i et relativt lite volum er ennå ikke pålitelig kjent. Prosessene som skjer i kvasarer er gjenstand for intensiv teoretisk forskning.

Smale absorpsjonslinjer av hydrogen og ioner av tunge grunnstoffer ble oppdaget i spektrene til fjerne kvasarer. Naturen til de smale absorpsjonslinjene er fortsatt uklar. Det absorberende mediet kan være omfattende koronaer av galakser eller individuelle skyer av kald gass i det intergalaktiske rommet. Det er mulig at slike skyer kan være rester av det diffuse mediet som galaksene ble dannet fra.