Massa do quasar. O objeto mais destrutivo do universo

Um quasar é uma galáxia em estágio inicial de desenvolvimento, no centro da qual existe um enorme buraco negro supermassivo, cuja massa é bilhões de vezes maior que a massa do nosso sol. Os quasares emitem tanta radiação que ofuscam todos os outros objetos do Universo. Por esta razão, os quasares são muito difíceis de estudar - a radiação emitida não permite que estes objetos sejam vistos em detalhe.

Em média, um quasar produz cerca de 10 biliões de vezes mais energia por segundo do que o nosso Sol. O buraco negro dentro do quasar suga absolutamente tudo que está ao seu alcance. Poeira cósmica, asteróides, cometas, planetas e até estrelas enormes - tudo isso se torna combustível para este gigante.

Hoje é muito difícil determinar o número exato de quasares descobertos, o que se explica, por um lado, pela constante descoberta de novos quasares e, por outro lado, pela falta de uma fronteira clara entre quasares e outros tipos de galáxias ativas. Em 1987, eram conhecidos 3.594 quasares. Em 2005, esse número aumentou para 195.000. Os quasares mais distantes, devido à sua incrível luminosidade, centenas de vezes maior que a luminosidade das galáxias comuns, são registrados por radiotelescópios a uma distância de mais de 12 bilhões de anos-luz. Observações recentes mostraram que a maioria dos quasares está localizada perto dos centros de enormes galáxias elípticas.

Os quasares são comparados aos faróis do Universo. Eles são visíveis a grandes distâncias e exploram a estrutura e a evolução do Universo. O espectro de radiação do quasar representa todos os comprimentos de onda medidos por detectores modernos, desde ondas de rádio até radiação gama forte com uma energia quântica de vários teraelétron-volts. Os quasares são geralmente cercados por um anel de poeira cósmica e, dependendo de sua localização, existem dois tipos de quasares. O primeiro tipo é quando o anel está localizado de forma que não bloqueie o quasar do observador. Os quasares do segundo tipo são protegidos das lentes do telescópio pela “parede” do anel.

Não faz muito tempo, usando um enorme telescópio no Chile, os cientistas conseguiram estudar um dos quasares, que pertence ao segundo tipo. Eles descobriram que este quasar está rodeado por uma nebulosa de gás ionizado que se estende por 590 mil anos-luz, cerca de seis vezes o diâmetro da Via Láctea. A nebulosa serve como ponte que liga o quasar a uma galáxia vizinha, e este fato pode ser considerado como suporte para a hipótese de que os quasares usam aglomerados estelares próximos como “combustível”.

Os cientistas sugeriram que a atividade dos quasares é causada por colisões de galáxias. Primeiro, as galáxias colidem e os seus buracos negros fundem-se no universo. Nesse caso, o buraco negro fica no centro do casulo de poeira formado como resultado da colisão e começa a absorver matéria intensamente. Após cerca de 100 milhões de anos, o brilho dos arredores do buraco torna-se tão forte que as emissões de radiação começam a romper o casulo. Como resultado, aparece um quasar. Depois de mais 100 milhões de anos, o processo para e o buraco negro central começa a se comportar com calma novamente.
Recentemente, os cientistas conseguiram fotografar quasares em colisão pela primeira vez. Como parte do trabalho, os cientistas se interessaram por um quasar duplo, localizado a uma distância de 4,6 bilhões de anos-luz da Terra, na constelação de Virgem.

As galáxias Seyfertop estão relativamente próximas de nós, enquanto a maioria das rádio-galáxias estão a distâncias intermediárias. Muito mais longe no espaço existem quasares - as fontes de energia mais poderosas. A descoberta de quasares exigiu uma pesquisa cuidadosa, quase detetivesca.

Esta história começa em 1960. Os radioastrônomos estavam aprimorando seus métodos de localização de fontes de rádio. A fonte de rádio 3S48 parecia coincidir com uma estrela, diferente de qualquer outra: todo o espectro continha linhas brilhantes que não podiam ser correlacionadas com nenhum dos átomos conhecidos. Então, em 1962, outra estrela misteriosa aparentemente coincidiu com outra fonte de rádio, 3S 273.

A palavra "quasar" foi cunhada como uma abreviatura de "fonte de rádio quase estelar". "Quase estelar" significa "como uma estrela, mas não uma estrela". Os astrônomos agora acreditam que os quasares são o tipo mais brilhante de núcleo galáctico ativo. Milhares de quasares já foram descobertos.

Embora o primeiro deles tenha sido encontrado por radioastrônomos, apenas um décimo dos quasares atualmente conhecidos emite ondas de rádio. Nas fotografias parecem estrelas (o que significa que são pequenas em comparação com as galáxias), mas todas têm um alto desvio para o vermelho. O maior desvio para o vermelho é quase 5. Neste caso, o comprimento de onda da luz enviada pelo quasar é esticado cerca de 6 vezes. Esta distorção é muito mais forte do que na maioria das galáxias, embora várias galáxias excepcionalmente fracas com alto desvio para o vermelho tenham sido descobertas usando os maiores telescópios.

A luz de quasares distantes chega a bilhões de quilômetros de distância, então os quasares nos contam sobre as condições que existiam no Universo há muito tempo.

Onde estão localizados os quasares?

A maioria dos quasares tem redshifts muito altos. Edwin Hubble mostrou como usar o desvio para o vermelho de uma galáxia para determinar sua distância. Podemos aplicar o mesmo método aos quasares? Por outras palavras, o desvio para o vermelho de um quasar indica a sua distância de nós? Segundo muitos astrónomos, isto é verdade: eles acreditam que os quasares seguem a lei de Hubble.

Os grandes desvios para o vermelho dos quasares significam que eles estão muito distantes, a distâncias de bilhões de anos-luz. Os quasares são importantes para a astronomia por dois motivos. Em primeiro lugar, para podermos vê-los e aos nossos telescópios a uma distância tão grande, eles devem libertar uma quantidade incrivelmente grande de energia. Em segundo lugar, como a sua luz demora milhares de milhões de anos a chegar até nós, os quasares podem informar-nos sobre as condições que existiam em todo o Universo há muito tempo. Os astrónomos querem descobrir o que faz os quasares brilharem tão intensamente e, ao observarem os quasares mais distantes, podem ver como era o Universo muito antes do nascimento do Sol.

Observação de centros ativos

Galáxias e quasares ativos produzem muito mais energia do que galáxias normais – e é por isso que podemos vê-los a distâncias tão vastas. Nas galáxias normais, quase toda a luz é emitida por estrelas normais. Nas galáxias de alta energia, a quantidade total de energia emitida excede em muito a produção das estrelas. Mapas muito detalhados compilados por radioastrônomos mostram que a grande maioria do excesso de energia vem das regiões centrais das galáxias.

Buracos negros em galáxias

Agora, muitos estão confiantes de que os núcleos de galáxias energeticamente ativas abrigam buracos negros gigantes. Provavelmente as suas massas variam entre vários milhares e vários milhares de milhões de massas solares. O Telescópio Espacial Hubble detectou redemoinhos de matéria orbitando buracos negros. Depois que um buraco de escavação se forma, ele continua a crescer, atraindo matéria das áreas circundantes. Em galáxias gigantes como a M87, o buraco negro central pode consumir o equivalente a várias estrelas num dia.

O buraco negro e o disco circundante estão constantemente preenchidos com novas porções de matéria. As regiões centrais das galáxias estão densamente repletas de estrelas. Aglomerados de estrelas muito densos podem reabastecer as reservas de combustível. Isto pode ser gás expelido da superfície de estrelas normais durante a sua evolução, ou pode ser detritos de um grande número de explosões de supernovas. À medida que um buraco negro se torna mais massivo, a força crescente do seu campo gravitacional permite-lhe capturar estrelas com mais facilidade e despedaçá-las.

Nas estrelas normais, a energia é liberada quando o hidrogênio é convertido em hélio através da fusão nuclear. Este processo converte energia em menos de 1% da massa. Um buraco negro giratório é muito mais eficiente. Para a maioria das galáxias de alta energia do Universo, a principal fonte de energia aparentemente não é a combustão nuclear dentro de estrelas normais, mas a ação de um buraco negro em rotação.

Quasares

Quasares são os objetos mais distantes que podem ser vistos com um telescópio. Alguns quasares estão a 15 bilhões de anos-luz de distância de nós. Quando a luz de um quasar muito distante passa através de um aglomerado de galáxias, o caminho do feixe de luz é curvado.

Milhares e milhares de quasares são agora conhecidos, e quase todos eles estão a vários bilhões de anos-luz de distância da nossa Galáxia. Os quasares mais distantes voam para longe de nós a velocidades que chegam a nove décimos da velocidade estimada. Para detectar objetos muito distantes, os astrônomos examinam muitos objetos tênues. Usando grandes telescópios ópticos, é possível obter espectros de centenas desses objetos por noite, o que acelera a busca por quasares em altos desvios para o vermelho.

Objetos muito distantes dão aos astrônomos a oportunidade de viajar no tempo. Quando vemos uma estrela ou galáxia a 10 mil milhões de anos-luz de distância de nós, estamos a observar algo que é 10 mil milhões de anos mais jovem do que a nossa Galáxia é agora, no momento da observação. Isso acontece porque a luz leva 10 bilhões de anos para viajar até nós. Sem dúvida, ao longo de bilhões de anos, as galáxias distantes mudaram muito.

Ao observar galáxias distantes, os astrónomos fazem algo que os historiadores não conseguem: os astrónomos podem realmente olhar para o passado do Universo e ver diretamente que condições existiam antes, enquanto os historiadores usam provas menos completas de tempos passados.

Uma razão pela qual são necessários telescópios cada vez maiores e mais eficientes é que, ao observar as partes mais distantes do Universo, podemos aprender como ele era no passado. Vemos esses objetos numa época em que as galáxias apenas começaram a se formar.

A gravidade cria lentes

A teoria da gravidade de Einstein afirma que a luz, ao passar por um forte campo gravitacional, curva sua trajetória. Um famoso teste desta teoria foi realizado durante um eclipse solar em 1919. As posições das estrelas observadas perto do disco solar mudaram ligeiramente devido ao fato de que os raios de luz, passando muito perto do Sol, desviaram-se um pouco de uma linha reta. .

Os quasares também exibem esse efeito, mas de uma forma muito mais dramática. Os quasares raramente aparecem no céu próximos uns dos outros. Mas em 1979, os astrônomos descobriram um par de quasares idênticos localizados muito próximos um do outro. Na verdade, tratava-se de duas imagens do mesmo objeto, cuja luz foi distorcida por uma lente gravitacional. Em algum lugar ao longo do caminho do feixe de luz vindo deste quasar, há algo muito denso e massivo. A gravidade deste objeto divide a luz em uma imagem dupla.

Muitas lentes gravitacionais são agora conhecidas. Alguns deles criam múltiplas imagens de quasares distantes. Outras vezes, um quasar distante se transforma em um lindo prado de luz. A ilusão visual ocorre porque a luz de quasares distantes passa através de um aglomerado de galáxias a caminho da Terra. Se tal aglomerado contiver massa densamente concentrada - como um buraco negro gigante ou uma enorme galáxia elíptica - então aparecerá uma imagem distorcida.

Da nossa casa está o objeto mais poderoso e mortal de todo o nosso Universo. Um quasar é um feixe deslumbrante de energia que se estende por vários bilhões de quilômetros. Os cientistas não podem estudar completamente este objeto.

O que é um quasar

Hoje, astrônomos de todo o mundo estão tentando estudar os quasares, sua origem e princípio de funcionamento. Numerosos estudos provam que um quasar é um enorme caldeirão de gás mortal em movimento interminável. A fonte de energia mais poderosa do objeto está localizada no interior, bem no coração do quasar. Este é um enorme buraco negro. Um quasar pesa tanto quanto bilhões de sóis.

Quasar absorve tudo que atrapalha. esmaga estrelas e galáxias inteiras, sugando-as para dentro de si até que sejam completamente apagadas e dissolvidas nela. Hoje, um quasar é a pior coisa que pode existir no Universo.

Objetos do espaço profundo

Os quasares são os objetos mais distantes e brilhantes do Universo estudados pela humanidade. Na década de 60 do século passado, os cientistas as consideravam estrelas de rádio, porque foram descobertas a partir da fonte mais forte de ondas de rádio. O termo "quasar" vem da frase "fonte de rádio quase estelar". Você também pode encontrar o nome QSOs em vários trabalhos de cientistas sobre o espaço. À medida que o poder dos radiotelescópios ópticos se tornou muito maior, os astrônomos descobriram que um quasar não é uma estrela, mas um objeto em forma de estrela desconhecido pela ciência.

Supõe-se que a emissão de rádio não provém do próprio quasar, mas dos raios que o rodeiam. Os quasares ainda são um dos objetos mais misteriosos localizados muito além dos limites da Galáxia. Hoje, poucas pessoas podem falar sobre quasares. O que é e como funcionam só pode ser respondido pelos astrônomos e cientistas mais experientes. A única coisa que foi definitivamente comprovada é que os quasares emitem enormes quantidades de energia. É igual ao emitido por 3 milhões de sóis! Alguns quasares emitem 100 vezes mais energia do que todas as estrelas da nossa Galáxia juntas. Curiosamente, o quasar produz tudo isso em uma área aproximadamente do tamanho do sistema solar.

Radiação e magnitude dos quasares

Traços de galáxias anteriores foram encontrados em torno de quasares. Eles foram reconhecidos como objetos com desvio para o vermelho que emitem radiação eletromagnética junto com ondas de rádio e luz invisível, e possuem dimensões angulares muito pequenas. Antes da descoberta dos quasares, esses fatores não permitiam distinguir suas estrelas - fontes pontuais. Pelo contrário, é mais provável que fontes extensas correspondam à forma das galáxias. Para efeito de comparação, a proporção média da magnitude do quasar mais brilhante é 12,6, e a magnitude média da estrela mais brilhante é 1,45.

Onde estão localizados os misteriosos objetos celestes?

Buracos negros, pulsares e quasares estão bem longe de nós. Eles são os corpos celestes mais distantes do Universo. Os quasares têm a maior radiação infravermelha. Os astrônomos têm a oportunidade de determinar a velocidade de movimento de vários objetos, a distância entre eles e a eles da Terra.

Se a radiação do quasar ficar vermelha, significa que ele está se afastando da Terra. Quanto maior a vermelhidão, mais longe o quasar está de nós e sua velocidade aumenta. Todos os tipos de quasares se movem em velocidades muito altas, que por sua vez mudam indefinidamente. Está comprovado que a velocidade dos quasares chega a 240 mil km/s, o que é quase 80%

Não veremos quasares modernos

Por serem esses os objetos mais distantes de nós, hoje observamos seus movimentos ocorridos há bilhões de anos. Já a luz só conseguiu chegar à nossa Terra. Muito provavelmente, os mais distantes e, portanto, os mais antigos, são os quasares. O espaço permite-nos vê-los tal como surgiram há cerca de 10 mil milhões de anos. Pode-se presumir que alguns deles deixaram de existir hoje.

O que são quasares

Embora este fenômeno não tenha sido suficientemente estudado, de acordo com dados preliminares, um quasar é um enorme buraco negro. Sua matéria acelera à medida que o vórtice do buraco suga matéria, fazendo com que essas partículas aqueçam, esfreguem umas nas outras e façam com que a massa total de matéria se mova indefinidamente. A velocidade das moléculas do quasar aumenta a cada segundo e a temperatura aumenta. O forte atrito das partículas provoca a liberação de uma enorme quantidade de luz e outras, como os raios X. Todos os anos, os buracos negros podem absorver a massa de um dos nossos Sol. Assim que a massa atraída para o funil mortal for absorvida, a energia libertada espalhar-se-á como radiação em duas direcções: ao longo dos pólos sul e norte do quasar. Os astrônomos chamam esse fenômeno incomum de “avião espacial”.

Observações recentes de astrônomos mostram que esses objetos celestes estão localizados principalmente no centro de galáxias elípticas. De acordo com uma teoria sobre a origem dos quasares, eles representam uma galáxia jovem na qual um buraco negro massivo absorve a matéria que o rodeia. Os fundadores da teoria dizem que a fonte de radiação é o disco de acreção deste buraco. Ele está localizado no centro da galáxia, e daí segue-se que o deslocamento espectral para o vermelho dos quasares é maior que o cosmológico exatamente pela quantidade do deslocamento gravitacional. Isto foi previsto anteriormente por Einstein em sua teoria geral da relatividade.

Os quasares são frequentemente comparados aos faróis do Universo. Eles podem ser vistos desde as maiores distâncias, graças a eles sua evolução e estrutura são estudadas. Usando um “farol celestial”, estuda-se a distribuição de qualquer substância ao longo da linha de visão. A saber: as linhas de absorção espectral de hidrogênio mais fortes são transformadas em linhas ao longo do desvio para o vermelho de absorção.

Versões de cientistas sobre quasares

Existe outro esquema. Um quasar, segundo alguns cientistas, é uma galáxia jovem em formação. A evolução das galáxias é pouco estudada, pois a humanidade é muito mais jovem que elas. Talvez os quasares sejam um estado inicial de formação de galáxias. Pode-se presumir que a liberação de sua energia vem dos núcleos mais jovens de novas galáxias ativas.

Outros astrónomos consideram mesmo os quasares como pontos no espaço onde se origina nova matéria no Universo. A hipótese deles prova o completo oposto de um buraco negro. A humanidade precisará de muito tempo para estudar os estigmas dos quasares.

Quasares famosos

O primeiro quasar a ser descoberto foi descoberto por Matthews e Sandage em 1960. Estava localizado na constelação de Virgem. Muito provavelmente, está associado a 16 estrelas desta constelação. Depois de três anos, Matthews notou que o objeto tinha um enorme desvio espectral para o vermelho. O único fator que prova que não era uma estrela foi a liberação de uma grande quantidade de energia em uma área relativamente pequena do espaço.

Observações da humanidade

A história dos quasares começou com o estudo e medição das dimensões angulares visíveis de fontes radioativas por meio de um programa especial.

Em 1963 já existiam cerca de 5 quasares.No mesmo ano, astrônomos holandeses comprovaram o deslocamento espectral das linhas em direção ao espectro vermelho. Eles provaram que isso se devia ao deslocamento cosmológico resultante de sua remoção, de modo que a distância poderia ser calculada usando a lei de Hubble. Quase imediatamente, mais dois cientistas, Yu Efremov, descobriram a variabilidade no brilho dos quasares descobertos. Graças às imagens fotométricas, estabeleceram que a variabilidade tem periodicidade de apenas alguns dias.

Um dos quasares mais próximos de nós (3C 273) tem desvio para o vermelho e brilho correspondente a uma distância de aproximadamente 3 bilhões. anos luz. Os objetos celestes mais distantes são centenas de vezes mais brilhantes que as galáxias comuns. Eles podem ser facilmente detectados usando radiotelescópios modernos a uma distância de 12 bilhões de anos-luz ou mais. Um novo quasar foi recentemente detectado a uma distância de 13,5 bilhões de anos-luz da Terra.

É difícil calcular exatamente quantos quasares foram descobertos até agora. Isto se deve tanto à constante descoberta de novos objetos quanto à falta de uma fronteira clara entre galáxias ativas e quasares. Em 1987, foi publicada uma lista de quasares registrados no valor de 3.594, em 2005 eram mais de 195 mil e hoje seu número ultrapassa 200 mil.

Inicialmente, o termo “quasar” denotava uma certa classe de objetos que, na faixa visível (óptica), são muito semelhantes a uma estrela. Mas eles têm uma série de diferenças: emissão de rádio muito forte e pequenas dimensões angulares (< 10 0).

Essa ideia inicial desses corpos se desenvolveu na época de suas descobertas. E ainda é verdade, mas os cientistas ainda reconheceram quasares silenciosos. Eles não criam tanta radiação. A partir de 2015, cerca de 90% de todos os objetos conhecidos foram registrados.

Hoje, os estigmas dos quasares são determinados pelo desvio para o vermelho do espectro. Se for descoberto no espaço um corpo que tenha um deslocamento semelhante e emita um poderoso fluxo de energia, então ele terá todas as chances de ser chamado de “quasar”.

Conclusão

Hoje, os astrônomos contam cerca de dois mil desses corpos celestes. O principal instrumento para estudar quasares é o Telescópio Espacial Hubble. Uma vez que o progresso tecnológico da humanidade não pode deixar de nos deliciar com os seus sucessos, podemos assumir que no futuro resolveremos o enigma do que são um quasar e um buraco negro. Talvez sejam uma espécie de “caixa de lixo” que absorve todos os objetos desnecessários, ou talvez sejam os centros e a energia do Universo.

Em 1963, foi feita uma descoberta de excepcional importância: foram descobertos quasares - objetos cuja luz (e ondas de rádio) demoraram até 15 bilhões de anos para chegar até nós. Isso significa que agora os vemos como eram logo após o Big Bang, como resultado do início da história do nosso Universo.

O que são quasares? Em primeiro lugar, estas são fontes de ondas de rádio. Daí o seu nome: fontes de rádio quase (isto é, quase) estelares. Os quasares surpreenderam a todos, em primeiro lugar, com seu poder colossal: estando no “limite” do Universo, emitiram uma radiação tão intensa que não só nos alcançou, embora tenha estado em trânsito por mais de 10 bilhões de anos, mas também atingiu-o de forma muito intensa. Afinal, um quasar pode ser observado com o telescópio mais simples de 20 centímetros, enquanto para observar objetos localizados milhares de vezes mais próximos são necessários telescópios de cinco metros! Um quasar emite uma quantidade tão grande de energia que surge uma questão legítima de onde ele a obtém. A energia que emite em meia hora é igual a toda a energia libertada durante a explosão de uma Supernova! A luminosidade de cada quasar é mil vezes maior que a luminosidade das grandes galáxias, que incluem bilhões de estrelas! Outra coisa impressionante sobre o quasar é a compactação desta fábrica de energia. Um quasar é mais comparável em tamanho a uma estrela do que a uma galáxia. (É por isso que foi chamado de fonte “quase” estelar. Naturalmente, a questão principal é como funciona o quasar, como funciona sua fábrica de energia ou, como dizem os físicos, qual é sua natureza física. Não menos surpreendente é o fato de que sua A fábrica de energia funciona irregularmente. A energia emitida por um quasar (ele emite luz visível, ultravioleta, infravermelho e raios X, ondas de rádio) muda não apenas ao longo de vários anos, mas também ao longo de vários meses ou até semanas. Isto ocorre com uma idade média de 10 milhões de anos! então explique essas perturbações significativas no trabalho da energética do quasar. Por exemplo, o quasar 345 em três semanas mudou sua luminosidade pela metade, e o quasar número 466 no mesmo terceiro catálogo de Cambridge (CS) mudou sua luminosidade pela metade, mesmo em poucos dias (ao longo de vários meses, sua luminosidade mudou 20 vezes!) Essas mudanças são características não apenas da luminosidade visível, mas também da intensidade da emissão de rádio do quasar.

Observe que agora estamos recebendo informações sobre os quasares que existiram há cerca de 10 bilhões de anos. Existindo há apenas 10 milhões de anos, deixaram de ser quasares. Assim, estamos falando de objetos que existiam no Universo antes da formação da Terra. Esta mudança no tempo (a capacidade de viajar para o passado e a incapacidade de ver o que está acontecendo agora em seus cantos distantes) ocorre porque pode levar bilhões de anos para transmitir informações usando a luz no Universo! Portanto, os quasares que emitem agora poderão ser observados daqui a 10 bilhões de anos, quando sua radiação chegar até nós.

As medições mostraram que os quasares se movem (ou melhor, se movem) a velocidades que são 87% da velocidade da luz. As velocidades dos quasares são direcionadas para longe de nós, ou seja, eles voam em todas as direções a velocidades enormes. Não foram as velocidades que foram medidas, mas a mudança de frequência da radiação do quasar devido ao efeito Doppler. Descobriu-se que o deslocamento das linhas de emissão dos átomos de hidrogênio ocorre em direção à extremidade vermelha do espectro, ou seja, a frequência de emissão aumenta, o que ocorre à medida que a fonte se afasta. Os quasares movem-se a velocidades superiores a 250.000 km/s! Tais velocidades são proibidas para outros objetos. Portanto, se a estrela tivesse uma velocidade superior a 1.000 km/s, ela deixaria sua galáxia. Além disso, as estrelas se afastam de nós e se aproximam de nós. Os quasares se afastam exclusivamente de nós.

Como funciona um quasar9

Os astrofísicos vêm estudando essa questão há muito tempo. O mais difícil foi entender de onde o quasar obtém tanta energia. Durante este tempo, muitas hipóteses foram propostas para explicar a estrutura do quasar. Mas eles se revelaram insustentáveis. Portanto, não faz sentido considerá-los.

Descobriu-se que o problema dos quasares está relacionado ao problema dos núcleos galácticos ativos. Eles foram descobertos em 1943 pelo astrônomo americano K. Seyfert. Nos espectros de radiação provenientes de objetos espaciais, foram descobertas linhas largas (“turvas”) e muito intensas de hidrogênio, nitrogênio, oxigênio e outros elementos químicos. A posição da linha de radiação, que corresponde a uma determinada frequência (e portanto comprimento de onda), depende da velocidade da partícula emissora e para onde essa velocidade é direcionada. Se a velocidade do emissor estiver direcionada para nós, a linha se deslocará em uma direção e, se estiver longe de nós, na direção oposta. O movimento do emissor ao longo da linha de visão não leva a uma mudança na linha do espectro de emissão. Se a radiação de partículas for medida simultaneamente, algumas das quais se movem em nossa direção e a outra parte se afasta de nós, então a linha de radiação se expande em ambas as direções. Quanto maior a velocidade das partículas, mais largas se tornam as linhas de emissão. Com base na magnitude deste alargamento, a velocidade do movimento das partículas pode ser calculada. Isso foi feito por K. Seifert. Ele descobriu que nos núcleos ativos das galáxias, as partículas de gás se movem a velocidades enormes, atingindo dezenas de milhares de quilômetros por segundo. As velocidades dos gases nas galáxias comuns não ultrapassam 300 km/s. As velocidades de movimento das partículas de gás nos núcleos galácticos ativos são comparáveis ​​​​em magnitude às velocidades de expansão das partículas durante explosões de supernovas. Seyfert examinou os núcleos ativos de 12 destas galáxias incomuns. Essas galáxias foram posteriormente chamadas de galáxias Seyfert.

Os núcleos das galáxias Seyfert se assemelham aos quasares em sua radiação, mas seu poder de radiação é menor. Eles também são chamados de miniquasares. A radiação dos núcleos ativos das galáxias Seyfert, como a radiação dos quasares, é variável. Concluiu-se que os quasares são objetos centrais (núcleos) nas galáxias. Estudos posteriores de quasares mostraram que os processos responsáveis ​​pela liberação de energia não se limitam ao núcleo galáctico, mas são o resultado da interação da galáxia com este núcleo.

FONTES DE RÁDIO QUASI-ESTElares

Quando a radioastronomia ainda dava os primeiros passos, o termo “rádio estrelas” tornou-se difundido. É assim que foram chamadas algumas fontes “pontuais” de emissão de rádio cósmica. Aos poucos, muitas delas foram identificadas com nebulosas e galáxias já descobertas por astrônomos. Quase tudo, mas ainda não tudo.

Em 1963, cinco objetos em forma de estrela permaneciam misteriosos, que mais tarde foram chamados de fontes de rádio quase estelares, ou quasares.

A julgar pelo poder da emissão de rádio, os quasares não podem ser estrelas no sentido usual e geralmente aceito da palavra. Cinco objetos listados nos catálogos de estrelas de 1963 (incluídos no 3º Catálogo de Cambridge (3C) de fontes de rádio cósmicas) sob os símbolos 3C48 (identificado com a estrela de magnitude 16 na constelação Triângulo), 3C147, 3C196, 3C273 (identificado com a estrela 13ª magnitude na constelação de Virgem) e 3C286.

Os quasares podem ser os objetos mais distantes que conhecemos e as fontes de radiação mais poderosas, ou satélites de galáxias bastante comuns e então sua radiação não pode ser explicada usando mecanismos conhecidos.

Nem todos os quasares são fontes de rádio

Embora devamos a descoberta dos quasares à radioastronomia, logo ficou claro que nem todos eles são fontes de rádio. Foi descoberto um grande número de objetos não emissores de rádio, que em todos os outros aspectos eram semelhantes aos primeiros quasares 3C273 e 3C48. Dos mais de 1.300 quasares conhecidos, apenas uma pequena percentagem são fontes de rádio. Assim, a maioria dos quasares são “silenciosos” na faixa de rádio.

QUASARS – O MISTÉRIO MAIS INCRÍVEL DA ASTROFÍSICA

O nome “quasares” é uma abreviatura do termo “fontes de rádio quase estelares”. Mas como muitos quasares não tinham nenhuma emissão de rádio perceptível, eles começaram a ser chamados de “objetos quase estelares”. No entanto, o nome abreviado “quasares” é agora amplamente utilizado.

A princípio, parecia que esses corpos celestes eram diferentes de tudo e combinavam propriedades incompatíveis. Foi necessário muito esforço antes que se percebesse que os quasares estão relacionados com rádio-galáxias e outras galáxias em cujos núcleos ocorrem poderosos processos de liberação de energia. Nos quasares estes processos atingem a sua escala e intensidade máximas. O poder de radiação de um quasar é centenas de vezes maior que o da Galáxia, e essa radiação é gerada em um volume comparável em tamanho ao volume do Sistema Solar. Um quasar é um objeto muito compacto.

A descoberta dos quasares e as duas primeiras décadas do seu estudo são, aparentemente, apenas o início de pesquisas de longo prazo, cujo objetivo é explicar o mecanismo físico da atividade dos núcleos galácticos e dos quasares. Eles ainda permanecem o mistério mais surpreendente da astrofísica moderna.

Distância aos quasares

À medida que os dados observacionais se acumulam, a maioria dos astrónomos chegou à conclusão de que os quasares estão mais distantes de nós do que qualquer outro objeto observável. Mas um pequeno número de astrónomos argumentou que a evidência observacional mais convincente sugere a proximidade espacial de quasares e de galáxias não muito distantes.

MUDANÇA VERMELHA

A maioria dos quasares emite ondas de rádio intensamente. Quando os astrónomos identificaram as posições destas fontes de rádio em fotografias de luz visível, descobriram objetos em forma de estrela.

Para estabelecer a natureza de corpos celestes estranhos, seu espectro foi fotografado. E vimos algo completamente inesperado! Essas “estrelas” tinham um espectro nitidamente diferente de todas as outras estrelas. Os espectros eram completamente desconhecidos. Para a maioria dos quasares, não só não continham as conhecidas linhas de hidrogénio que são características das estrelas comuns, como também, à primeira vista, era impossível detectar neles sequer uma única linha de qualquer outro elemento químico. O jovem astrofísico holandês M. Schmidt, que trabalhou nos EUA, descobriu que as linhas nos espectros de fontes estranhas são irreconhecíveis apenas porque estão fortemente deslocadas para a região vermelha do espectro, mas na verdade são linhas de bem- elementos químicos conhecidos (principalmente hidrogênio).

A razão para o deslocamento das linhas espectrais dos quasares tem sido objeto de grande debate científico, como resultado do qual a grande maioria dos astrofísicos chegou à conclusão de que o desvio para o vermelho das linhas espectrais está associado à expansão geral da Metagalaxia. .

No espectro dos objetos 3C273 e 3C48, o redshift atinge um valor sem precedentes. Um deslocamento das linhas em direção à extremidade vermelha do espectro pode ser um sinal de que a fonte está se afastando do observador. Quanto mais rápido uma fonte de luz se afasta, maior será o desvio para o vermelho em seu espectro.

É característico que no espectro de quase todas as galáxias (e para galáxias distantes esta regra não tem uma única exceção) as linhas do espectro estejam sempre deslocadas em direção à sua extremidade vermelha. Grosso modo, o desvio para o vermelho é proporcional à distância da galáxia. É precisamente isso que expressa a LEI DO DESLOCAMENTO VERMELHO, que agora é explicada como o resultado da rápida expansão de todo o conjunto observável de galáxias.

Velocidade de remoção

As galáxias mais distantes conhecidas até agora têm um desvio para o vermelho muito grande. As velocidades de remoção correspondentes são medidas em dezenas de milhares de quilômetros por segundo. Mas o desvio para o vermelho do objeto 3C48 excedeu todos os recordes. Descobriu-se que ele é levado para longe da Terra a uma velocidade de apenas metade da velocidade da luz! Se assumirmos que este objeto obedece à lei geral do desvio para o vermelho, é fácil calcular que a distância da Terra ao objeto 3C48 é de 3,78 mil milhões de anos-luz! Por exemplo, em 8 1/3 minutos um raio de luz atingirá o Sol e em 4 anos atingirá a estrela mais próxima. E aqui há quase 4 bilhões de anos de vôo super-rápido contínuo - um tempo comparável à vida útil do nosso planeta.

Para o objeto 3C196, a distância, também encontrada no desvio para o vermelho, acabou sendo igual a 12 bilhões de anos-luz, ou seja, captamos um raio de luz que nos foi enviado mesmo quando nem a Terra nem o Sol existiam! O objeto 3S196 é muito rápido - sua velocidade de recuo ao longo da linha de visão chega a 200 mil quilômetros por segundo.

Era dos quasares

De acordo com estimativas modernas, as idades dos quasares são medidas em bilhões de anos. Durante este tempo, cada quasar emite uma energia enorme. Não conhecemos os processos que poderiam causar tal liberação de energia. Se assumirmos que temos uma superestrela à nossa frente, na qual o hidrogênio “queima”, então sua massa deveria ser um bilhão de vezes maior que a massa do Sol. Entretanto, a astrofísica teórica moderna prova que, com uma massa superior a 100 vezes a do Sol, uma estrela perde inevitavelmente estabilidade e fragmenta-se em vários fragmentos.

Dos quasares atualmente conhecidos, cujo número total é superior a 10.000, o mais próximo está a 260 milhões de anos-luz de distância, o mais distante está a 15 bilhões de anos-luz de distância. Os quasares são talvez os objetos mais antigos que observamos, porque. A uma distância de bilhões de anos-luz, as galáxias comuns não são visíveis por nenhum telescópio. No entanto, este “passado vivo” ainda é completamente incompreensível para nós. A natureza dos quasares ainda não é totalmente compreendida.

LUMINIDADE EXTRAORDINÁRIA

Sujeitas à mesma lei de distância cosmológica que as galáxias, as fontes 3C273 e 3C48 são elas próprias muito diferentes das galáxias comuns como a nossa Galáxia. O que mais chama a atenção é a sua extraordinária luminosidade, centenas de vezes maior que a luminosidade da nossa Galáxia.

Parece que objetos tão distantes da Terra só deveriam ser acessíveis a um observador armado com os mais poderosos telescópios modernos. Na verdade, por exemplo, o objeto 3C273 pode ser encontrado na constelação Coma Berenices como uma estrela de magnitude 12,6. Essas estrelas são acessíveis até mesmo a telescópios amadores.

Outro fato misterioso é que os quasares são claramente menores em tamanho do que as galáxias: afinal, eles se parecem com fontes pontuais de luz, enquanto até as galáxias mais distantes parecem manchas luminosas borradas.

Fonte de energia

Quão monstruosas em poder de radiação devem ser essas fontes de luz se, a uma distância de bilhões de anos-luz, elas parecem tão brilhantes!

A questão mais difícil associada aos quasares é explicar a gigantesca liberação de energia. Se os quasares estão de fato localizados a distâncias cosmologicamente grandes de nós (ou seja, o desvio para o vermelho está realmente associado à expansão do Universo), então é necessário explicar como surge essa luminosidade mais forte. Permanece um mistério que tipo de fonte de energia mantém o quasar brilhando. Uma coisa é certa: seja qual for essa fonte, ela está concentrada em uma região relativamente pequena do espaço, ou seja, é bastante compacta. E isso por si só já sugere que o mecanismo de liberação de energia em um quasar é muito incomum.

Muitos astrofísicos acreditam que os quasares estão associados aos núcleos de galáxias que estão em um determinado estágio de evolução. Por exemplo, o núcleo da galáxia M87 é muito mais brilhante do que as suas partes exteriores. Mas existem galáxias de outros tipos, as chamadas galáxias Seyfert, nas quais o contraste do núcleo brilhante com o resto fracamente luminoso é ainda mais pronunciado. Talvez os quasares sejam o próximo passo nesta sequência. Se eles estiverem localizados muito longe, veremos apenas seu núcleo brilhante, enquanto a casca fraca (se houver) simplesmente não é visível.

Sugere-se também que, tal como na galáxia M87, a libertação de energia nos quasares pode estar associada à presença de buracos negros supermassivos. Desde meados da década de 1970, a ideia de que a enorme liberação de energia nos quasares é explicada pelos buracos negros ganhou grande popularidade.

O processo de liberação de energia também está associado ao trabalho das forças gravitacionais, e a emissão de rádio de um quasar é a radiação síncrotron de partículas carregadas em um campo magnético.

Alguns astrónomos acreditam que os fluxos de energia dos quasares são muito mais baixos porque as distâncias até eles são muito exageradas. Se os quasares estão, digamos, 100 vezes mais próximos de nós do que pensamos, então superestimamos a sua luminosidade em 10.000 vezes ao calcular o poder de emissão a partir do brilho observado. Os astrónomos que defendem esta opinião baseiam-se no facto de os quasares serem frequentemente visíveis no céu perto de galáxias peculiares. Estas galáxias, embora um tanto incomuns na sua estrutura, têm desvios para o vermelho normais correspondentes ao retrocesso de velocidades de uma pequena percentagem da velocidade da luz. E os quasares localizados no céu perto deles têm desvios para o vermelho 10 a 20 vezes maiores!

Se os quasares estão localizados nas proximidades de galáxias relativamente próximas, como podemos explicar os seus enormes desvios para o vermelho? A única explicação razoável é o efeito Doppler, mas por que vemos sempre apenas um desvio para o vermelho (afastando-se) e nunca um desvio para o violeta (aproximando-se)? E como poderia a matéria ser ejetada (sempre para longe de nós!) a velocidades tão enormes e ainda assim manter a forma de um único objeto?

A resposta é: ninguém sabe. Durante 15 anos, não foi possível determinar nem a distância até os quasares, nem sua natureza e as fontes de sua energia colossal. Talvez o mistério dos quasares contenha a chave para algum novo campo da astrofísica, algumas novas possibilidades para a ocorrência de grandes desvios para o vermelho em situações desconhecidas para nós, ou novas formas de gerar energias gigantescas se os quasares estiverem muito distantes. Esperemos que nos próximos anos possamos superar essas dificuldades na explicação da natureza das regiões distantes do Universo onde estão localizados os objetos quase estelares. E agora só podemos dizer: aparentemente, estes são objetos astronômicos naturais e não artificiais, uma vez que ainda não está claro como a civilização poderia “fazer” um quasar.

VARIABILIDADE E TAMANHO

Outro mistério dos quasares é que alguns deles mudam de brilho ao longo de períodos de vários dias, semanas ou anos, enquanto as galáxias comuns não apresentam tais variações.

Os astrônomos de Moscou A. S. Sharov e Yu. N. Efremov decidiram descobrir como as “estrelas estranhas” se comportavam no passado. Eles examinaram cuidadosamente 73 negativos que mostravam o objeto 3C273 de 1896 a 1963. A conclusão a que chegaram os cientistas soviéticos pode ser considerada bastante confiável. E ele é incrível. Acontece que 3C273 mudou seu brilho! E não apenas um pouco, mas muito visivelmente - de magnitude 12,0 a 12,7, ou seja, quase duas vezes. Houve casos (por exemplo, no período de 1927 a 1929) em que, durante um curto período de tempo, o fluxo de radiação de 3C273 aumentou 3–4 vezes! Às vezes, em poucos dias, o objeto mudou em magnitude 0,2 - 0,3. Ao mesmo tempo, externamente, opticamente, nenhuma outra mudança significativa ocorreu - a “estrela estranha” invariavelmente parecia ser uma estrela, embora variável. Um fenômeno semelhante foi descoberto posteriormente no objeto 3S48.

São conhecidas milhares de estrelas variáveis, que mudam por vários motivos. Mas entre as galáxias comuns, nem uma única variável foi registrada. Embora muitos deles contenham milhares e milhões de estrelas variáveis, as flutuações em sua luminosidade ocorrem amplamente e são tão insignificantes para a galáxia como um todo que a radiação total das galáxias permanece praticamente inalterada. Nem um único instrumento óptico no mundo pode detectar a menor flutuação na luminosidade de qualquer galáxia.

Restam três possibilidades. A primeira delas é absurda: as estrelas da galáxia mudam imediatamente e da mesma forma, como se estivessem sob comando, no mesmo ritmo. Do ponto de vista físico, tal explicação é tão absurda, tão contrária a todo o nosso conhecimento do cosmos, que não merece consideração séria. A segunda possibilidade é que objetos estranhos, semelhantes às galáxias na natureza do seu desvio para o vermelho, tenham uma natureza física completamente diferente das galáxias. No entanto, a maioria dos astrónomos assume que os quasares são os núcleos activos de galáxias ultradistantes.

É indiscutível que os quasares não são sistemas estelares estendidos espalhados por dezenas de milhares de anos-luz, mas alguns corpos muito compactos de tamanho relativamente pequeno e massa colossal (bilhões de massas solares). Tamanhos relativamente pequenos podem explicar a rapidez das flutuações na luminosidade de todo o objeto como um todo, e a enorme massa é a única razão possível para o brilho excepcional, ou mais precisamente, a luminosidade do corpo celeste. Quanto mais massiva a estrela, mais brilhante ela brilha. Esse padrão decorre tanto de observações quanto de considerações teóricas.

Não apenas em massa, mas também em poder de radiação, os quasares diferem nitidamente de todos os corpos celestes conhecidos. Até as supernovas empalidecem em comparação. As supernovas emitem vários bilhões de vezes mais luz que o Sol no momento de sua poderosa explosão. Um quasar comum sempre emite dezenas de milhares de vezes mais

Emissões infravermelhas e de raios X de quasares

Nos últimos anos, os astrônomos conseguiram detectar emissões infravermelhas e de raios X de quasares; Eles descobriram que o poder de emissão de alguns objetos nessas regiões do espectro é ainda maior do que na região visível e no alcance do rádio. Se somarmos as energias de radiação em todas as regiões do espectro, verifica-se que alguns quasares geram 100.000 vezes mais energia por segundo do que galáxias gigantes, desde que as nossas estimativas das distâncias aos quasares estejam corretas.

O desenvolvimento da astronomia de raios X ajudou a estabelecer que a maioria dos quasares revelaram-se fontes poderosas de raios X. Algum indício disso pode ser visto como resultado das primeiras observações de raios X do quasar 3C273, e nos últimos estudos do Observatório Einstein (NEAO-B), mais de 100 quasares com forte emissão de raios X foram descobertos. .

Com base nessas observações, acredita-se que, diferentemente da emissão de rádio, a emissão de raios X seja uma propriedade característica dos quasares.

GALÁXIAS E QUASARS

Recentemente, muitas evidências foram acumuladas de que os quasares estão relacionados às galáxias e são vastos sistemas estelares com regiões centrais compactas - núcleos, de onde vem a maior parte de sua radiação. Os tamanhos dos núcleos são pequenos, seu brilho é muito maior que o brilho das estrelas, então os quasares parecem fontes pontuais em fotografias astronômicas.

Talvez o primeiro dos fatos que permitiram encontrar o lugar dos quasares na família geral dos sistemas astronômicos tenha sido a composição química de suas regiões emissoras: eles emitem linhas dos mesmos elementos químicos do Sol ou nuvens de gás no disco da nossa Galáxia. A composição química “normal” dos quasares indica diretamente a sua relação com sistemas estelares “comuns”.

É muito importante que, paralelamente ao estudo dos quasares, continue um estudo aprofundado das galáxias. Isso permitiu estabelecer que um grande desvio para o vermelho não é privilégio exclusivo dos quasares. Também foi descoberto na galáxia 3C295, que também apresenta aumento de emissão de rádio e está incluída no 3º catálogo de Cambridge. Este desvio para o vermelho é ainda maior do que o dos dois primeiros quasares, 3C273 e 3C48. O maior desvio para o vermelho registrado para galáxias pertence à galáxia 3C324 do mesmo catálogo. Os métodos de observação de galáxias com desvios para o vermelho tão elevados, aplicados aos quasares, tornaram possível detectar diretamente formações luminosas estendidas em torno das mais próximas, que se revelaram ser sistemas estelares semelhantes às galáxias comuns. Em 1982 foi possível observar um sistema estelar em torno do núcleo do quasar 3C273.

Há também uma relação profunda nas manifestações de atividade dos núcleos galácticos e dos quasares. Semelhanças significativas são reveladas entre quasares emissores de rádio e galáxias de rádio, ou seja, galáxias com maior emissão de rádio.

Núcleos de quasar e núcleos de galáxias

Os processos ativos nos núcleos galácticos tornaram-se objeto de estudo abrangente pouco antes da descoberta dos quasares, desde 1955, quando I.S. Shklovsky explicou o fenômeno de ejeção do núcleo da galáxia de Virgem. A.V.A. Ambartsumyan apresentou um conceito geral da atividade dos núcleos galácticos e atraiu o fenômeno que recebeu ampla atenção dos astrônomos. Várias manifestações da atividade nuclear - variabilidade, saídas e ejeções de matéria, componentes emissores de rádio - atingem escalas máximas de energia e dimensões espaciais em quasares. O reservatório e gerador de energia para esses fenômenos é o núcleo do quasar, que deveria ser mais massivo e muito mais compacto que os núcleos galácticos mais poderosos.

Na década de 60, o astrofísico soviético B.V. Comberg levantou a hipótese de que os quasares (como os núcleos das galáxias ativas) são sistemas binários supermassivos. Esta hipótese, que tem recebido diversas confirmações nos últimos anos, requer novas observações. Muito provavelmente, os núcleos dos quasares não são estrelas, nem simples aglomerados delas, mas objetos compactos e muito massivos, que são os núcleos de galáxias extremamente ativas, a bilhões de anos-luz de distância de nós e, portanto, invisíveis a grandes distâncias. Isto é confirmado, por exemplo, pela descoberta de um halo luminoso em torno do quasar 3C273, que é normalmente considerado como evidência de que este quasar é uma galáxia distante.

A semelhança das emissões do quasar 3C273 e da galáxia Virgo A é uma indicação importante da natureza geral dos fenómenos de atividade em quasares e núcleos galácticos. Igualmente importante, muitas galáxias elípticas massivas são fontes de intensa emissão de rádio. Tal é, por exemplo, a galáxia Cygnus A. Sua emissão de rádio foi descoberta por acaso em 1946. Em termos de potência de radiação, a rádio galáxia Cygnus A é comparável aos quasares 3C273 e 3C48, embora seja inferior aos quasares mais poderosos , cuja luminosidade ainda é 100 a 1000 vezes maior.

Quasares e galáxias Seyfert

As galáxias Seyfert, em homenagem ao astrônomo americano K. Seyfert que as descobriu na década de 40, também têm uma semelhança significativa com os quasares. Elas pertencem à classe das galáxias espirais e representam cerca de um centésimo do seu número total. As galáxias Seyfert têm núcleos compactos e brilhantes que emitem radiação em linhas altamente expandidas de hidrogênio e hélio. Os núcleos às vezes são uma fonte poderosa de ondas de rádio e raios X. Sua radiação é variável, o que, como no caso dos quasares, indica processos violentos que ocorrem nos núcleos dessas galáxias.

Quasares e Lacertídeos

Os chamados lacertídeos também estão relacionados aos quasares (de Lacerta - nome latino da constelação do Lagarto, onde foi encontrado o primeiro objeto desse tipo - a galáxia BL Lizard). Estas são fortes fontes de radiação óptica, infravermelha e de rádio. Tal como os núcleos dos quasares, aparecem nas fotografias como fontes pontuais rodeadas por halos por vezes ligeiramente brilhantes que são, na verdade, sistemas estelares. Lacertídeos também apresentam forte variabilidade. As distâncias até eles são comparáveis ​​às distâncias até quasares distantes.

De galáxias normais a quasares

Portanto, há uma continuidade muito óbvia de propriedades desde galáxias normais - passando por rádio-galáxias, galáxias elípticas com núcleos ativos, galáxias Seyfert e lacertídeos - até quasares. O esclarecimento deste facto foi um passo decisivo para a compreensão da natureza dos quasares.

Quasares e nossa galáxia

O núcleo da nossa Galáxia não está ativo. Sua região central não pode ser observada por métodos ópticos devido à absorção da luz pelas nuvens de gás e poeira que se encontram na linha de visão. Os dados sobre ele são obtidos a partir de observações nas faixas infravermelhas e de rádio das ondas eletromagnéticas, para as quais as nuvens são transparentes. No centro da rotação da Galáxia está uma fonte de rádio bastante brilhante, Sagitário A; sua radioluminosidade é muito menor que a dos quasares e núcleos ativos.

MÚLTIPLOS QUASARS

A atenção especial de astrofísicos e físicos foi atraída por múltiplos quasares (duplos, triplos): um quasar duplo na constelação de Ursa Maior (1978), um quasar triplo na constelação de Leão (1980) e o mesmo quasar na constelação de Peixes (1981) . Cada um dos objetos eram quasares gêmeos localizados a uma distância de vários segundos de arco um do outro, com espectros e desvios para o vermelho muito semelhantes. No entanto, com toda a probabilidade, os quasares listados não são quasares múltiplos “verdadeiros”, mas apenas imagens da fonte correspondente. A divisão de uma imagem em várias ocorre sob a influência do campo gravitacional de uma galáxia massiva que se encontra no caminho entre o quasar e nós. Os raios de luz dos quasares podem ser desviados pela gravidade das galáxias que atuam como fontes de foco gravitacional. Essas lentes gravitacionais podem distorcer as formas de galáxias distantes, o que, segundo alguns cientistas, abre novas oportunidades para o estudo de heterogeneidades em grande escala na distribuição da matéria no Universo.

É possível que o efeito de lente gravitacional em alguns casos seja criado não por galáxias distantes, mas por buracos negros massivos. Os astrofísicos indianos G. Padmanabhan e S. Chitre chamaram a atenção para casos em que uma imagem dupla de um quasar é visível, mas a galáxia que causou esse fenômeno não foi encontrada nas proximidades. Assim, surgiu a hipótese de que o efeito é criado por buracos negros quase pontuais, com uma massa um milhão de vezes maior que a massa do Sol. Como até agora nenhum buraco negro foi descoberto em lugar nenhum, é difícil dizer quão próxima da verdade tal hipótese está.

A questão de saber se existem quasares duplos “verdadeiros” na natureza continua a ser um assunto de investigação e debate.

Quasar(Inglês) quasar) é um núcleo galáctico ativo particularmente poderoso e distante. Os quasares estão entre os objetos mais brilhantes do Universo. O poder de radiação de um quasar é às vezes dezenas e centenas de vezes maior do que o poder total de todas as estrelas em galáxias como a nossa.

Os quasares foram inicialmente identificados como objetos com alto redshift ( desvio para o vermelho- deslocamento das linhas espectrais dos elementos químicos para o lado vermelho (onda longa) e radiação eletromagnética, com dimensões angulares muito pequenas. Por esta razão, por muito tempo não puderam ser distinguidos das estrelas, porque fontes estendidas são mais consistentes com galáxias. Foi só mais tarde que vestígios de galáxias-mãe foram descobertos em torno dos quasares.

Prazo quasar apoia "semelhante a uma estrela". De acordo com uma teoria, os quasares são galáxias em estágio inicial de desenvolvimento, nas quais um buraco negro supermassivo absorve a matéria circundante.

O primeiro quasar, 3C 48, foi descoberto no final da década de 1950 por Alan Sandage e Thomas Matthews durante uma pesquisa de rádio no céu. Em 1963 já eram conhecidos 5 quasares. No mesmo ano, o astrônomo holandês Martin Schmidt provou que as linhas nos espectros dos quasares são fortemente desviadas para o vermelho.

Recentemente, foi aceito que a fonte de radiação é o disco de acreção de um buraco negro supermassivo localizado no centro da galáxia e, portanto, o desvio para o vermelho dos quasares é maior que o cosmológico pela quantidade de deslocamento gravitacional previsto por A. Einstein na teoria geral da relatividade (GTR). Até o momento, mais de 200.000 quasares foram descobertos. A distância até ele é determinada pelo desvio para o vermelho e pelo brilho do quasar. Por exemplo, um dos quasares mais próximos e mais brilhantes, 3C 273, está localizado a uma distância cerca de 3 bilhões de anos-luz. Observações recentes mostram que a maioria dos quasares está localizada perto dos centros de enormes galáxias elípticas, e a variabilidade irregular do brilho dos quasares em escalas de tempo inferiores a um dia indica que região de geração de sua radiação tem um tamanho pequeno comparável ao tamanho do sistema solar.

Em média, um quasar produz cerca de 10 biliões de vezes mais energia por segundo do que o nosso Sol (e um milhão de vezes mais energia do que a estrela mais poderosa conhecida) e apresenta variabilidade de emissão em todas as gamas de comprimento de onda.

O mecanismo físico responsável pela geração de radiação tão poderosa num volume relativamente pequeno ainda não é conhecido de forma confiável. Os processos que ocorrem nos quasares são objeto de intensa pesquisa teórica.

Linhas estreitas de absorção de hidrogênio e íons de elementos pesados ​​​​foram descobertas nos espectros de quasares distantes. A natureza das estreitas linhas de absorção permanece obscura. O meio absorvente pode ser extensas coroas de galáxias ou nuvens individuais de gás frio no espaço intergaláctico. É possível que tais nuvens sejam remanescentes do meio difuso a partir do qual as galáxias foram formadas.