Quasar massa. Det mest destruktiva föremålet i universum

En kvasar är en galax i det inledande skedet av dess utveckling, i vars centrum det finns ett enormt supermassivt svart hål, vars massa är miljarder gånger större än vår sols massa. Kvasarer avger så mycket strålning att de överglänser alla andra objekt i universum. Av denna anledning är kvasarer mycket svåra att studera - den utsända strålningen tillåter inte att dessa objekt ses i detalj.

I genomsnitt producerar en kvasar cirka 10 biljoner gånger mer energi per sekund än vår sol. Det svarta hålet inuti kvasaren suger in absolut allt som finns inom dess räckhåll. Kosmiskt damm, asteroider, kometer, planeter och till och med enorma stjärnor - allt detta blir bränsle för denna jätte.

Idag är det mycket svårt att fastställa det exakta antalet upptäckta kvasarer, vilket förklaras dels av det ständiga upptäckten av nya kvasarer, och dels av avsaknaden av en tydlig gräns mellan kvasarer och andra typer av kvasarer. aktiva galaxer. 1987 var 3 594 kvasarer kända. År 2005 hade denna siffra ökat till 195 000. De mest avlägsna kvasarerna, på grund av sin otroliga ljusstyrka, hundratals gånger större än ljusstyrkan hos vanliga galaxer, registreras med hjälp av radioteleskop på ett avstånd av mer än 12 miljarder ljusår. Nyligen genomförda observationer har visat att de flesta kvasarer är belägna nära centrum av enorma elliptiska galaxer.

Kvasarer jämförs med universums fyrar. De är synliga från stora avstånd och utforskar universums struktur och utveckling. Kvasarens strålningsspektrum representerar alla våglängder som mäts av moderna detektorer, från radiovågor till hård gammastrålning med en kvantenergi på flera teraelektronvolt. Kvasarer är vanligtvis omgivna av en ring av kosmiskt stoft, och beroende på dess placering finns det två typer av kvasarer. Den första typen är när ringen är placerad så att den inte blockerar kvasaren från observatören. Kvasarer av den andra typen skyddas från teleskoplinser av ringens "vägg".

För inte så länge sedan, med hjälp av ett enormt teleskop i Chile, kunde forskare studera en av kvasarerna, som tillhör den andra typen. De upptäckte att denna kvasar är omgiven av en nebulosa av joniserad gas som sträcker sig över 590 000 ljusår, ungefär sex gånger Vintergatans diameter. Nebulosan fungerar som en bro som förbinder kvasaren med en angränsande galax, och detta faktum kan betraktas som stöd för hypotesen att kvasarer använder närliggande stjärnhopar som "bränsle".

Forskare har föreslagit att kvasaraktivitet orsakas av galaxkollisioner. Först kolliderar galaxer och deras svarta hål smälter samman i universum. I det här fallet befinner sig det svarta hålet i mitten av dammkokongen som bildas till följd av kollisionen och börjar intensivt absorbera materia. Efter cirka 100 miljoner år blir glöden från hålets omgivning så stark att utsläpp av strålning börjar bryta igenom kokongen. Som ett resultat uppstår en kvasar. Efter ytterligare 100 miljoner år upphör processen, och det centrala svarta hålet börjar bete sig lugnt igen.
Helt nyligen kunde forskare för första gången fotografera kolliderande kvasarer. Som en del av arbetet var forskare intresserade av en dubbel kvasar, som ligger på ett avstånd av 4,6 miljarder ljusår från jorden i stjärnbilden Jungfrun.

Seyfertop-galaxer är relativt nära oss, medan de flesta radiogalaxer är på mellanavstånd. Långt längre i rymden finns kvasarer - de mest kraftfulla energikällorna. Upptäckten av kvasarer krävde noggrann, nästan detektiv forskning.

Den här historien börjar 1960. Radioastronomer förbättrade sina metoder för att fastställa platsen för radiokällor. Radiokällan 3S48 verkade sammanfalla med en stjärna, till skillnad från alla andra: hela spektrumet innehöll ljusa linjer som inte kunde korreleras med någon av de kända atomerna. Sedan, 1962, sammanföll tydligen en annan mystisk stjärna med en annan radiokälla, 3S 273.

Ordet "quasar" myntades som en förkortning för "kvasistelär radiokälla". "Quasi-stellar" betyder "som en stjärna, men inte en stjärna." Astronomer tror nu att kvasarer är den ljusaste typen av aktiva galaktiska kärnor. Tusentals kvasarer har redan upptäckts.

Även om de första av dem hittades av radioastronomer, sänder bara en tiondel av de för närvarande kända kvasarerna ut radiovågor. På fotografier ser de ut som stjärnor (vilket betyder att de är små jämfört med galaxer), men de har alla en hög rödförskjutning. Den högsta rödförskjutningen är nästan 5. I detta fall sträcks våglängden på ljuset som sänds av kvasaren med cirka 6 gånger. Denna distorsion är mycket starkare än för de flesta galaxer, även om flera exceptionellt svaga galaxer med hög rödförskjutning nu har upptäckts med hjälp av de största teleskopen.

Ljus från avlägsna kvasarer når miljarder mil bort, så kvasarer berättar om förhållanden som fanns i universum för länge sedan.

Var finns kvasarer?

De flesta kvasarer har mycket höga rödförskjutningar. Edwin Hubble visade hur man använder rödförskjutningen av en galax för att bestämma dess avstånd. Kan vi tillämpa samma metod på kvasarer? Med andra ord, indikerar rödförskjutningen av en kvasar dess avstånd från oss? Enligt många astronomer är detta sant: de tror att kvasarer följer Hubbles lag.

De stora rödförskjutningarna av kvasarer gör att de är väldigt långt borta, på avstånd av miljarder ljusår. Kvasarer är viktiga för astronomi av två skäl. För det första, för att kunna se dem och våra teleskop från ett så stort avstånd, måste de släppa ut en otroligt stor mängd energi. För det andra, eftersom deras ljus tar miljarder år att nå oss, kan kvasarer berätta för oss om förhållanden som fanns i hela universum för länge sedan. Astronomer vill ta reda på vad som får kvasarer att lysa så starkt, och genom att observera de mest avlägsna kvasarerna kan de se hur universum var långt före solens födelse.

Observation av aktiva centra

Aktiva galaxer och kvasarer producerar mycket mer energi än vanliga galaxer – det är därför vi kan se dem på så stora avstånd. I normala galaxer sänds nästan allt ljus ut av normala stjärnor. I högenergigalaxer överstiger den totala mängden energi som släpps ut vida stjärnornas produktion. Mycket detaljerade kartor sammanställda av radioastronomer visar att den stora majoriteten av överskottsenergin kommer från de centrala delarna av galaxer.

Svarta hål i galaxer

Nu är många övertygade om att kärnorna i energiskt aktiva galaxer har gigantiska svarta hål. Förmodligen sträcker sig deras massor från flera tusen till flera miljarder solmassor. Rymdteleskopet Hubble har upptäckt virvlar av materia som kretsar kring svarta hål. När ett skophål har bildats fortsätter det att växa sig större genom att dra in materia från omgivande områden. I jättegalaxer som M87 kan det centrala svarta hålet konsumera motsvarande flera stjärnor på en dag.

Det svarta hålet och den omgivande skivan fylls ständigt med nya delar av materia. De centrala delarna av galaxer är tätt fyllda med stjärnor. Mycket täta stjärnhopar kan fylla på bränslereserverna. Detta kan vara gas som blåses bort från ytan på normala stjärnor under deras utveckling, eller så kan det vara skräp från ett mycket stort antal supernovaexplosioner. När ett svart hål blir mer massivt gör den ökande styrkan i dess gravitationsfält det lättare att fånga stjärnor och slita dem i sönder.

I normala stjärnor frigörs energi när väte omvandlas till helium genom kärnfusion. Denna process omvandlar energi till mindre än 1 procent av massan. Ett snurrande svart hål är mycket mer effektivt. För de flesta högenergigalaxer i universum är den huvudsakliga energikällan tydligen inte kärnförbränning inuti normala stjärnor, utan verkan av ett roterande svart hål.

kvasarer

Kvasarer är de mest avlägsna objekt som kan ses med ett teleskop. Vissa kvasarer är 15 miljarder ljusår bort från oss. När ljus från en mycket avlägsen kvasar passerar genom ett kluster av galaxer böjs ljusstrålens väg.

Tusentals och åter tusentals kvasarer är nu kända, och nästan alla av dem är flera miljarder ljusår bort från vår galax. De mest avlägsna kvasarerna flyger bort från oss med hastigheter som når nio tiondelar av uppskattningens hastighet. För att upptäcka mycket avlägsna föremål undersöker astronomer många, många svaga föremål. Med hjälp av stora optiska teleskop är det möjligt att få fram spektra av hundratals sådana objekt per natt, vilket påskyndar sökandet efter kvasarer vid höga rödförskjutningar.

Mycket avlägsna föremål ger astronomer möjlighet att resa genom tiden. När vi ser en stjärna eller galax 10 miljarder ljusår bort från oss, observerar vi något som är 10 miljarder år yngre än vad vår galax är nu, vid observationstillfället. Detta beror på att det tar 10 miljarder år att resa till oss. Utan tvekan har avlägsna galaxer förändrats mycket under miljarder år.

Genom att observera avlägsna galaxer gör astronomer något som historiker inte kan: astronomer kan faktiskt se tillbaka i universums förflutna och direkt se vilka förhållanden som fanns innan, medan historiker använder mindre än fullständiga bevis från tidigare tider.

En anledning till att allt större och effektivare teleskop behövs är att vi genom att observera de mest avlägsna delarna av universum kan lära oss om hur det såg ut förr i tiden. Vi ser dessa objekt vid en tidpunkt då galaxer precis har börjat bildas.

Tyngdkraften skapar linser

Einsteins gravitationsteori säger att ljus, som passerar genom ett starkt gravitationsfält, böjer dess bana. Ett berömt test av denna teori genomfördes under en solförmörkelse 1919. Stjärnornas positioner som observerades nära solskivan ändrades något på grund av det faktum att ljusstrålarna, som passerade mycket nära solen, avvek något från en rak linje .

Även kvasarer uppvisar denna effekt, men på ett mycket mer dramatiskt sätt. Kvasarer dyker sällan upp på himlen bredvid varandra. Men 1979 upptäckte astronomer ett par identiska kvasarer som låg mycket nära varandra. Faktum är att dessa visade sig vara två bilder av samma föremål, vars ljus förvrängdes av en gravitationslins. Någonstans längs vägen för ljusstrålen som kommer från denna kvasar, finns det något väldigt tätt och massivt. Tyngdkraften hos detta föremål delar upp ljuset till en dubbelbild.

Många gravitationslinser är nu kända. Vissa av dem skapar flera bilder av avlägsna kvasarer. Andra gånger suddar en avlägsen kvasar ut till en vacker äng av ljus. Synillusionen uppstår eftersom ljus från avlägsna kvasarer passerar genom ett kluster av galaxer på väg till jorden. Om ett sådant kluster innehåller tätt koncentrerad massa - som ett gigantiskt svart hål eller en enorm elliptisk galax - så visas en förvrängd bild.

Från vårt hus är det mest kraftfulla och dödliga föremålet i hela vårt universum. En kvasar är en bländande energistråle som sträcker sig över flera miljarder kilometer. Forskare kan inte helt studera detta objekt.

Vad är en kvasar

Idag försöker astronomer runt om i världen att studera kvasarer, deras ursprung och funktionsprincip. Många studier visar att en kvasar är en enorm, oändligt rörlig kittel av dödlig gas. Objektets mest kraftfulla energikälla finns inuti, i hjärtat av kvasaren. Detta är ett enormt svart hål. En kvasar väger lika mycket som miljarder solar.

Quasar absorberar allt som kommer i hans väg. krossar hela stjärnor och galaxer, suger in dem tills de är helt raderade och upplösta i den. Idag är en kvasar det värsta som kan finnas i universum.

Deep space-objekt

Kvasarer är de mest avlägsna och ljusaste objekten i universum som studerats av mänskligheten. På 60-talet av förra seklet ansåg forskare dem radiostjärnor, eftersom de upptäcktes med hjälp av den starkaste källan till radiovågor. Termen "kvasar" kommer från frasen "kvasistelär radiokälla". Du kan också hitta namnet QSOs i många verk av forskare om rymden. När kraften hos optiska radioteleskop blev mycket större upptäckte astronomer att en kvasar inte är en stjärna, utan ett stjärnformat föremål som är okänt för vetenskapen.

Man antar att radioemissionen inte kommer från själva kvasaren, utan från strålarna som omger den. Kvasarer är fortfarande ett av de mest mystiska föremålen som finns långt bortom Galaxys gränser. Idag är det få som kan prata om kvasarer. Vad det är och hur de fungerar kan bara de mest erfarna astronomerna och forskarna svara på. Det enda som definitivt har bevisats är att kvasarer avger enorma mängder energi. Det är lika med det som sänds ut av 3 miljoner solar! Vissa kvasarer avger 100 gånger mer energi än alla stjärnor i vår galax tillsammans. Intressant nog producerar kvasaren allt ovanstående över ett område som är ungefär lika stort som solsystemet.

Strålning och kvasarernas storlek

Spår av tidigare galaxer har hittats runt kvasarer. De kändes igen som rödförskjutna föremål som sänder ut elektromagnetisk strålning tillsammans med radiovågor och osynligt ljus, och har mycket små vinkeldimensioner. Före upptäckten av kvasarer gjorde dessa faktorer det inte möjligt att särskilja deras stjärnor - punktkällor. Tvärtom är det mer sannolikt att utökade källor motsvarar formen på galaxer. Som jämförelse är det genomsnittliga magnitudförhållandet för den ljusaste kvasaren 12,6 och den ljusaste stjärnans genomsnittliga magnitud är 1,45.

Var finns de mystiska himlaobjekten?

Svarta hål, pulsarer och kvasarer är ganska långt ifrån oss. De är de mest avlägsna himlakropparna i universum. Kvasarer har den största infraröda strålningen. Astronomer har möjlighet att bestämma rörelsehastigheten för olika föremål, avståndet mellan dem och till dem från jorden.

Om kvasarens strålning blir röd betyder det att den rör sig bort från jorden. Ju större rodnad, desto längre bort är kvasaren från oss och dess hastighet ökar. Alla typer av kvasarer rör sig i mycket höga hastigheter, som i sin tur förändras i det oändliga. Det har bevisats att hastigheten för kvasarer når 240 tusen km/sek, vilket är nästan 80%

Vi kommer inte att se moderna kvasarer

Eftersom dessa är de mest avlägsna föremålen från oss, observerar vi idag deras rörelser som inträffade för miljarder år sedan. Eftersom ljuset bara lyckades nå vår jord. Mest troligt är de mest avlägsna, och därför de äldsta, kvasarer. Rymden tillåter oss att se dem som de bara dök upp för cirka 10 miljarder år sedan. Man kan anta att en del av dem har upphört att existera idag.

Vad är kvasarer

Även om detta fenomen inte har studerats tillräckligt, enligt preliminära data, är en kvasar ett enormt svart hål. Dess materia accelererar när hålets virvel suger in materia, vilket gör att dessa partiklar värms upp, gnuggar mot varandra och får den totala massan av materia att röra sig oändligt. Hastigheten på kvasarmolekylerna blir snabbare för varje sekund, och temperaturen blir högre. Den starka friktionen av partiklar orsakar utsläpp av en enorm mängd ljus och andra, såsom röntgenstrålar. Varje år kan svarta hål absorbera massan av en av våra sol. Så snart massan som dras in i dödstratten absorberas kommer den frigjorda energin att spridas ut som strålning i två riktningar: längs kvasarens syd- och nordpoler. Astronomer kallar detta ovanliga fenomen för ett "rymdplan".

Nyligen genomförda observationer av astronomer visar att dessa himmelska objekt huvudsakligen är belägna i mitten av elliptiska galaxer. Enligt en teori om ursprunget till kvasarer representerar de en ung galax där ett massivt svart hål absorberar materialet som omger den. Grundarna av teorin säger att källan till strålning är ackretionsskivan för detta hål. Den är belägen i mitten av galaxen, och av detta följer att den spektrala röda förskjutningen av kvasarer är större än den kosmologiska med exakt mängden gravitationsförskjutning. Detta förutspåddes tidigare av Einstein i sin allmänna relativitetsteori.

Kvasarer jämförs ofta med universums fyrar. De kan ses från de längsta avstånden, tack vare dem studeras deras utveckling och struktur. Med hjälp av en "himmelsk beacon" studeras fördelningen av något ämne längs siktlinjen. Nämligen: de starkaste spektrala absorptionslinjerna av väte omvandlas till linjer längs absorptionsrödförskjutningen.

Versioner av forskare om kvasarer

Det finns ett annat schema. En kvasar är enligt vissa forskare en ung galax i vardande. Utvecklingen av galaxer är lite studerad, eftersom mänskligheten är mycket yngre än dem. Kanske är kvasarer ett tidigt tillstånd av galaxbildning. Det kan antas att frigörandet av deras energi kommer från de yngsta kärnorna av aktiva nya galaxer.

Andra astronomer anser till och med att kvasarer är punkter i rymden där ny materia i universum har sitt ursprung. Deras hypotes bevisar raka motsatsen till ett svart hål. Mänskligheten kommer att behöva mycket tid för att studera kvasarernas stigmata.

Berömda kvasarer

Den första kvasaren som upptäcktes upptäcktes av Matthews och Sandage 1960. Den låg i stjärnbilden Jungfrun. Troligtvis är det förknippat med 16 stjärnor i denna konstellation. Efter tre år märkte Matthews att objektet hade en enorm spektral rödförskjutning. Den enda faktorn som bevisade att det inte var en stjärna var dess utsläpp av en stor mängd energi på ett relativt litet område i rymden.

Observationer av mänskligheten

Kvasarernas historia började med studien och mätningen av de synliga vinkelstorlekarna för radioaktiva källor med hjälp av ett speciellt program.

År 1963 fanns det redan cirka 5 kvasarer. Samma år bevisade holländska astronomer den spektrala förskjutningen av linjer mot det röda spektrumet. De bevisade att detta berodde på kosmologisk förskjutning som ett resultat av att de tagits bort, så avståndet kunde beräknas med hjälp av Hubbles lag. Nästan omedelbart upptäckte ytterligare två forskare, Yu Efremov, variationen i ljusstyrkan hos de upptäckta kvasarerna. Tack vare fotometriska bilder konstaterade de att variabiliteten har en periodicitet på bara några dagar.

En av de närmaste kvasarerna till oss (3C 273) har en rödförskjutning och ljusstyrka motsvarande ett avstånd på cirka 3 miljarder. ljusår. De mest avlägsna himlaobjekten är hundratals gånger ljusare än vanliga galaxer. De kan lätt upptäckas med hjälp av moderna radioteleskop på ett avstånd av 12 miljarder ljusår eller mer. En ny kvasar upptäcktes nyligen på ett avstånd av 13,5 miljarder ljusår från jorden.

Det är svårt att beräkna exakt hur många kvasarer som hittills har upptäckts. Detta beror både på det ständiga upptäckten av nya objekt och på avsaknaden av en tydlig gräns mellan aktiva galaxer och kvasarer. 1987 publicerades en lista över registrerade kvasarer i mängden 3594, 2005 fanns det mer än 195 tusen, och idag har deras antal överstigit 200 tusen.

Ursprungligen betecknade termen "quasar" en viss klass av objekt som i det synliga (optiska) området är mycket lik en stjärna. Men de har ett antal skillnader: mycket stark radioemission och små vinkeldimensioner (< 10 0).

Denna första idé om dessa kroppar utvecklades vid tiden för deras upptäckter. Och det är fortfarande sant, men fortfarande har forskare känt igen radiotysta kvasarer. De skapar inte så mycket strålning. Från och med 2015 var cirka 90 % av alla kända objekt registrerade.

Idag bestäms kvasarernas stigmata av den röda förskjutningen av spektrumet. Om en kropp upptäcks i rymden som har en liknande förskjutning och avger ett kraftfullt flöde av energi, så har den alla chanser att kallas en "kvasar".

Slutsats

Idag räknar astronomer till cirka två tusen sådana himlakroppar. Huvudinstrumentet för att studera kvasarer är rymdteleskopet Hubble. Eftersom mänsklighetens tekniska framsteg inte kan annat än att glädja oss med dess framgångar, kan vi anta att vi i framtiden kommer att lösa gåtan om vad en kvasar och ett svart hål är. Kanske är de en sorts "soplåda" som absorberar alla onödiga föremål, eller så är de universums centra och energi.

1963 gjordes en upptäckt av exceptionell betydelse: kvasarer upptäcktes - föremål vars ljus (och radiovågor) tog så mycket som 15 miljarder år att nå oss. Det betyder att vi nu ser dem som de var strax efter Big Bang, som ett resultat av vilket vårt universums historia började.

Vad är kvasarer? Först och främst är dessa källor för radiovågor. Därav deras namn: kvasi (det vill säga nästan) stjärnradiokällor. Kvasarer förvånade alla, först och främst, med sin kolossala kraft: när de var i "kanten" av universum, avgav de så intensiv strålning att den inte bara nådde oss, även om den var på väg i mer än 10 miljarder år, men den nådde det väldigt intensivt. En kvasar kan trots allt observeras med det enklaste 20-centimetersteleskopet, medan för att observera föremål som ligger tusentals gånger närmare behövs femmetersteleskop! En kvasar avger en så enorm mängd energi att en berättigad fråga uppstår var den får den ifrån. Energin den avger på en halvtimme är lika med all energi som frigörs under en Supernova-explosion! Ljusstyrkan för varje kvasar är tusen gånger högre än ljusstyrkan hos stora galaxer, som inkluderar miljarder stjärnor! En annan slående sak med kvasaren är kompaktheten hos denna energifabrik. En kvasar är mer jämförbar i storlek med en stjärna än med en galax. (Det är därför det kallades en "kvasi" stjärnkälla. Naturligtvis är huvudfrågan hur kvasaren fungerar, hur dess energifabrik fungerar, eller, som fysiker säger, vad dess fysiska natur är. Inte mindre fantastiskt är det faktum att dess energifabriken fungerar oregelbundet. Energin som sänds ut av en kvasar (den avger synligt ljus, ultraviolett, infrarött och röntgenstrålar, radiovågor) förändras inte bara under flera år, utan också över flera månader eller till och med veckor. Detta är med en medelålder på 10 miljoner år! förklara sedan sådana betydande störningar i kvasarenergetikens arbete. Till exempel ändrade kvasaren 345 på tre veckor sin ljusstyrka med hälften, och kvasaren 466 i samma tredje Cambridge-katalog (CS) ändrade sin ljusstyrka med hälften till och med inom några dagar (under loppet av flera månader ändrades dess ljusstyrka 20 gånger!) Sådana förändringar är karakteristiska inte bara för den synliga ljusstyrkan, utan också för intensiteten hos kvasarens radioemission.

Observera att vi nu får information om de kvasarer som fanns för cirka 10 miljarder år sedan. Efter att ha funnits i endast 10 miljoner år, upphörde de att vara kvasarer. Vi talar alltså om objekt som fanns i universum innan jorden bildades. Denna tidsförskjutning (förmågan att resa in i det förflutna och oförmågan att se vad som nu händer i dess avlägsna hörn) inträffar eftersom det kan ta miljarder år att överföra information med hjälp av ljus i universum! Därför kan de kvasarer som sänder ut nu observeras om 10 miljarder år, när deras strålning kommer till oss.

Mätningar har visat att kvasarer rör sig (eller snarare, rörde sig) med hastigheter som är 87 % av ljusets hastighet. Hastigheterna för kvasarer riktas bort från oss, det vill säga de flyger iväg i alla riktningar med enorma hastigheter. Det var inte hastigheterna som mättes, utan frekvensförskjutningen av kvasarstrålning på grund av Dopplereffekten. Det visade sig att förskjutningen av väteatomernas emissionslinjer sker mot den röda änden av spektrumet, det vill säga att emissionsfrekvensen ökar, vilket sker när källan rör sig bort. Kvasarer rör sig med hastigheter över 250 000 km/s! Sådana hastigheter är förbjudna för andra föremål. Så om stjärnan hade en hastighet på mer än 1000 km/s skulle den lämna sin galax. Dessutom rör sig stjärnor både bort från oss och mot oss. Kvasarer flyttar uteslutande ifrån oss.

Hur fungerar en kvasar9

Astrofysiker har studerat denna fråga under lång tid. Det svåraste var att förstå var kvasaren får en så stor mängd energi ifrån. Under denna tid föreslogs många hypoteser för att förklara kvasarens struktur. Men de visade sig vara ohållbara. Därför är det ingen idé att överväga dem.

Det visade sig att problemet med kvasarer är relaterat till problemet med aktiva galaktiska kärnor. De upptäcktes redan 1943 av den amerikanske astronomen K. Seyfert. I spektra av strålning som kommer från rymdobjekt upptäcktes breda ("suddiga") och mycket intensiva linjer av väte, kväve, syre och andra kemiska element. Strålningslinjens position, som motsvarar en viss frekvens (och därmed våglängd), beror på hastigheten på den emitterande partikeln och vart denna hastighet är riktad. Om sändarens hastighet är riktad mot oss, skiftar linjen i en riktning, och om den är borta från oss, då i motsatt riktning. Emitterns rörelse över siktlinjen leder inte till en förskjutning av linjen i emissionsspektrumet. Om strålning från partiklar samtidigt mäts, varav en del rör sig mot oss, och den andra delen rör sig bort från oss, så expanderar strålningslinjen i båda riktningarna. Ju högre partikelhastighet, desto bredare blir emissionslinjerna. Baserat på storleken på denna breddning kan hastigheten för partikelrörelsen beräknas. Detta gjordes av K. Seifert. Han fann att i galaxernas aktiva kärnor rör sig gaspartiklar med enorma hastigheter och når tiotusentals kilometer per sekund. Gashastigheter i vanliga galaxer är inte mer än 300 km/s. Rörelsehastigheterna för gaspartiklar i aktiva galaktiska kärnor är jämförbara i storlek med hastigheterna för partikelexpansion under supernovaexplosioner. Seyfert undersökte de aktiva kärnorna i 12 av dessa ovanliga galaxer. Dessa galaxer kallades senare Seyfert-galaxer.

Seyfert-galaxernas kärnor liknar kvasarer i sin strålning, men deras strålningskraft är mindre. De kallas också mini-quasars. Strålningen från aktiva kärnor i Seyfert-galaxer är, liksom strålningen från kvasarer, variabel. Man drog slutsatsen att kvasarer är centrala objekt (kärnor) i galaxer. Ytterligare studier av kvasarer visade att de processer som är ansvariga för frigörandet av energi inte är begränsade till den galaktiska kärnan, utan är resultatet av galaxens interaktion med denna kärna.

KVASITELLAR RADIOKÄLLOR

När radioastronomin fortfarande tog sina första steg blev termen "radiostjärnor" utbredd. Detta är vad några "punkt"-källor för kosmisk radioemission kallades. Gradvis identifierades många av dem med nebulosor och galaxer som redan upptäckts av astronomer. Nästan allt, men ändå inte allt.

År 1963 förblev fem stjärnformade objekt mystiska, som senare kallades kvasi-stjärniga radiokällor, eller kvasarer.

Att döma av kraften i radioutstrålning kan kvasarer omöjligen vara stjärnor i ordets vanliga, allmänt accepterade bemärkelse. Fem objekt listade i 1963 års stjärnkataloger (inkluderade i den tredje Cambridge-katalogen (3C) över kosmiska radiokällor) under symbolerna 3C48 (identifierad med stjärnan med 16:e magnituden i stjärnbilden Triangulum), 3C147, 3C196, 3C273 (identifierad med stjärnan) 13:e magnituden i stjärnbilden Jungfrun) och 3C286.

Kvasarer kan antingen vara de mest avlägsna objekten vi känner till och de mest kraftfulla strålkällorna, eller satelliter från ganska vanliga galaxer och då kan deras strålning inte förklaras med hjälp av kända mekanismer.

Alla kvasarer är inte radiokällor

Även om vi har upptäckten av kvasarer till radioastronomi, blev det snart klart att alla inte är radiokällor. Ett stort antal icke-radiosändande föremål upptäcktes, som i alla andra avseenden liknade de första kvasarerna 3C273 och 3C48. Av de drygt 1 300 kända kvasarerna är bara några få procent radiokällor. Således är de flesta kvasarer "tysta" i radioområdet.

QUASARS – ASTROFYSIKENS MEST FANTASTISKA MYSTERI

Namnet "quasars" är en förkortning för termen "kvasistelära radiokällor." Men eftersom många kvasarer visade sig inte ha någon märkbar radiostrålning, började de kallas "kvasistelära objekt". Men det korta namnet "quasars" används nu flitigt.

Först verkade det som att dessa himlakroppar inte liknade något annat och kombinerade oförenliga egenskaper. Det tog mycket ansträngning innan man insåg att kvasarer är relaterade till radiogalaxer och andra galaxer i vars kärnor kraftfulla processer för energifrisättning sker. I kvasarer når dessa processer sin maximala skala och intensitet. Strålningseffekten från en kvasar är hundratals gånger större än den för galaxen, och denna strålning genereras i en volym som är jämförbar i storlek med volymen i solsystemet. En kvasar är ett mycket kompakt föremål.

Upptäckten av kvasarer och de första två decennierna av deras studie är uppenbarligen bara början på långsiktig forskning, vars syfte är att förklara den fysiska mekanismen för aktiviteten hos galaktiska kärnor och kvasarer. De är fortfarande det mest fantastiska mysteriet inom modern astrofysik.

Avstånd till kvasarer

När observationsdata ackumuleras har de flesta astronomer kommit till slutsatsen att kvasarer är längre bort från oss än något annat observerbart objekt. Men ett litet antal astronomer hävdade att de mest övertygande observationsbevisen tyder på den rumsliga närheten av kvasarer och inte särskilt avlägsna galaxer.

RÖDFÖRSKJUTNING

De flesta kvasarer sänder ut radiovågor intensivt. När astronomer pekade ut positionerna för dessa radiokällor i fotografier av synligt ljus, upptäckte de stjärnformade objekt.

För att fastställa arten av konstiga himlakroppar fotograferades deras spektrum. Och vi såg något helt oväntat! Dessa "stjärnor" hade ett spektrum som skilde sig kraftigt från alla andra stjärnor. Spektran var helt obekanta. För de flesta kvasarer innehöll de inte bara de välkända vätelinjerna som är karakteristiska för vanliga stjärnor, utan vid första anblicken var det omöjligt att upptäcka ens en enda linje av något annat kemiskt element i dem. Den unge holländska astrofysikern M. Schmidt, som arbetade i USA, fick reda på att linjerna i spektra av konstiga källor är oigenkännliga bara för att de är starkt förskjutna till den röda delen av spektrumet, men i själva verket är dessa linjer av väl- kända kemiska grundämnen (främst väte).

Anledningen till förskjutningen av spektrallinjer av kvasarer har varit föremål för stor vetenskaplig debatt, som ett resultat av vilket de allra flesta astrofysiker har kommit till slutsatsen att den röda förskjutningen av spektrallinjer är associerad med den allmänna expansionen av Metagalaxy .

I spektrumet av objekt 3C273 och 3C48 når rödförskjutningen ett aldrig tidigare skådat värde. En förskjutning av linjer mot den röda änden av spektrumet kan vara ett tecken på att källan rör sig bort från betraktaren. Ju snabbare en ljuskälla rör sig bort, desto större blir rödförskjutningen i dess spektrum.

Det är karakteristiskt att i spektrumet för nästan alla galaxer (och för avlägsna galaxer har denna regel inte ett enda undantag) linjerna i spektrumet alltid förskjuts mot dess röda ände. Grovt sett är rödförskjutningen proportionell mot avståndet till galaxen. Det är just detta som uttrycker LAGEN OM RÖTT SKIFT, som nu förklaras som ett resultat av den snabba expansionen av hela den observerbara uppsättningen av galaxer.

Avlägsningshastighet

De mest avlägsna galaxer som är kända hittills har en mycket stor rödförskjutning. Motsvarande borttagningshastigheter mäts i tiotusentals kilometer per sekund. Men rödförskjutningen av objekt 3C48 överskred alla rekord. Det visade sig att det förs bort från jorden med en hastighet av bara ungefär halva ljusets hastighet! Om vi ​​antar att detta objekt följer den allmänna rödförskjutningslagen är det lätt att beräkna att avståndet från jorden till objektet 3C48 är 3,78 miljarder ljusår! Till exempel kommer en ljusstråle på 8 1/3 minuter att nå solen, och om 4 år kommer den att nå närmaste stjärna. Och här finns nästan 4 miljarder år av kontinuerlig supersnabb flygning - en tid som är jämförbar med vår planets livslängd.

För objekt 3C196 visade sig avståndet, även det från rödförskjutningen, vara lika med 12 miljarder ljusår, d.v.s. vi fångade en ljusstråle som skickades till oss även när varken jorden eller solen fanns! Objekt 3S196 är mycket snabbt - dess vikande hastighet längs siktlinjen når 200 tusen kilometer per sekund.

Ålder av kvasarer

Enligt moderna uppskattningar mäts kvasarernas åldrar i miljarder år. Under denna tid avger varje kvasar enorm energi. Vi vet inte vilka processer som kan orsaka sådan energifrisättning. Om vi ​​antar att vi har en superstjärna framför oss, i vilken väte "bränner", så borde dess massa vara en miljard gånger större än solens massa. Samtidigt bevisar modern teoretisk astrofysik att med en massa som är mer än 100 gånger solens, förlorar en stjärna oundvikligen stabilitet och bryts upp i ett antal fragment.

Av de för närvarande kända kvasarerna, vars totala antal är mer än 10 000, är ​​den närmaste 260 000 000 ljusår bort, den mest avlägsna är 15 miljarder ljusår bort. Kvasarer är kanske de äldsta av de föremål som observerats av oss, eftersom. På ett avstånd av miljarder ljusår är vanliga galaxer inte synliga för något teleskop. Detta "levande förflutna" är dock fortfarande helt obegripligt för oss. Karaktären av kvasarer är fortfarande inte helt klarlagd.

EXTRAORDINÄR LJUSKRAFT

Med förbehåll för samma lag om kosmologiskt avstånd som galaxer är källorna 3C273 och 3C48 i sig mycket olika från vanliga galaxer som vår galax. Det som är mest slående är deras extraordinära ljusstyrka, hundratals gånger högre än ljusstyrkan i vår galax.

Det verkar som att objekt så långt från jorden bara borde vara tillgängliga för en observatör beväpnad med de mest kraftfulla moderna teleskopen. Faktum är att till exempel objekt 3C273 kan hittas i stjärnbilden Coma Berenices som en stjärna med en magnitud på 12,6. Sådana stjärnor är tillgängliga även för amatörteleskop.

Ett annat mystiskt faktum är att kvasarer är klart mindre i storlek än galaxer: trots allt ser de ut som punktkällor för ljus, medan även de mest avlägsna galaxerna ser ut som suddiga lysande fläckar.

Energikälla

Hur monstruösa i strålningskraft måste dessa ljuskällor vara om de på ett avstånd av miljarder ljusår verkar så ljusa!

Den svåraste frågan förknippad med kvasarer är att förklara det gigantiska frigörandet av energi. Om kvasarer verkligen finns på kosmologiskt stora avstånd från oss (dvs det röda skiftet är verkligen förknippat med universums expansion), så är det nödvändigt att förklara hur denna starkaste ljusstyrka uppstår. Det förblir ett mysterium vilken typ av energikälla som håller kvasaren glödande. En sak är tydlig att vad denna källa än är, är den koncentrerad till ett relativt litet område av rymden, det vill säga den är ganska kompakt. Och detta i sig antyder redan att mekanismen för energifrisättning i en kvasar är mycket ovanlig.

Många astrofysiker tror att kvasarer är förknippade med kärnor i galaxer som befinner sig i ett visst skede av evolutionen. Till exempel är kärnan i galaxen M87 mycket ljusare än dess yttre delar. Men det finns galaxer av andra typer, de så kallade Seyfert-galaxerna, där kontrasten mellan den ljusa kärnan och den svagt lysande vilan är ännu mer uttalad. Kanske är kvasarer nästa steg i denna sekvens. Om de är placerade väldigt långt bort, så ser vi bara deras ljusa kärna, medan det svaga skalet (om det finns ett alls) helt enkelt inte syns alls.

Det föreslås också att, liksom i M87-galaxen, frigörandet av energi i kvasarer kan vara associerat med närvaron av supermassiva svarta hål. Sedan mitten av 1970-talet har tanken att det enorma frigörandet av energi i kvasarer förklaras av svarta hål vunnit stor popularitet.

Processen för energifrisättning är också förknippad med gravitationskrafternas arbete, och radioemissionen från en kvasar är synkrotronstrålning av laddade partiklar i ett magnetfält.

Vissa astronomer tror att energiflödena från kvasarer är mycket lägre eftersom avstånden till dem är mycket överdrivna. Om kvasarer är, säg, 100 gånger närmare oss än vi tror, ​​överskattar vi deras ljusstyrka med 10 000 gånger när vi beräknar emissionseffekten från deras observerade ljusstyrka. Astronomer som har denna åsikt förlitar sig på det faktum att kvasarer ofta är synliga på himlen nära speciella galaxer. Dessa galaxer, även om de är något ovanliga i sin struktur, har normala rödförskjutningar som motsvarar avtagande hastigheter på några procent av ljusets hastighet. Och kvasarer som ligger på himlen nära dem har rödförskjutningar 10 - 20 gånger större!

Om kvasarer finns i närheten av ganska närliggande galaxer, hur kan vi förklara deras enorma rödförskjutningar? Den enda rimliga förklaringen är dopplereffekten, men varför ser vi alltid bara en rödförskjutning (flytta iväg) och aldrig en violett förskjutning (närmar sig)? Och hur kunde materia kastas ut (alltid bort från oss!) med så enorma hastigheter och ändå behålla formen av ett enda föremål?

Svaret är: ingen vet. Under 15 år var det inte möjligt att fastställa vare sig avståndet till kvasarer, eller deras natur och källorna till deras kolossala energi. Kanske innehåller kvasarernas mysterium nyckeln till något nytt astrofysikfält, några nya möjligheter för uppkomsten av stora rödförskjutningar i situationer som är okända för oss, eller nya sätt att generera gigantiska energier om kvasarer är väldigt långt borta. Låt oss hoppas att vi under de kommande åren kommer att kunna övervinna dessa svårigheter när det gäller att förklara naturen hos de avlägsna regionerna i universum där kvasi-stjärniga objekt finns. Och nu kan vi bara säga: uppenbarligen är dessa naturliga och inte konstgjorda astronomiska föremål, eftersom det ännu inte är klart hur civilisationen kunde "göra" en kvasar.

VARIABILITET OCH STORLEK

Ett annat mysterium med kvasarer är att vissa av dem ändrar sin ljusstyrka under perioder på flera dagar, veckor eller år, medan vanliga galaxer inte visar sådana variationer.

Moskvaastronomerna A.S. Sharov och Yu.N. Efremov bestämde sig för att ta reda på hur "märkliga stjärnor" betedde sig tidigare. De tittade noggrant igenom 73 negativ som visade objekt 3C273 från 1896 till 1963. Slutsatsen av sovjetiska forskare kan anses vara ganska tillförlitlig. Och han är fantastisk. Det visade sig att 3C273 ändrade sin ljusstyrka! Och inte bara lite, utan väldigt märkbart - från 12,0 till 12,7 magnitud, d.v.s. nästan två gånger. Det fanns fall (till exempel under perioden 1927 till 1929) då strålningsflödet från 3C273 under en kort tidsperiod ökade med 3–4 gånger! Ibland på några dagar förändrades föremålet med 0,2 - 0,3 magnitud. Samtidigt, externt, optiskt, inträffade inga andra betydande förändringar - den "konstiga stjärnan" verkade alltid vara en stjärna, om än en variabel. Ett liknande fenomen upptäcktes senare i objekt 3S48.

Tusentals variabla stjärnor är kända, som förändras av olika anledningar. Men bland vanliga galaxer registrerades inte en enda variabel. Även om många av dem innehåller tusentals och miljoner variabla stjärnor, är fluktuationer i deras ljusstyrka omfattande och är så obetydliga för galaxen som helhet att den totala strålningen från galaxer alltid förblir praktiskt taget oförändrad. Inte ett enda optiskt instrument i världen kan upptäcka ens de minsta fluktuationer i ljusstyrkan hos någon galax.

Tre möjligheter kvarstår. Den första av dem är absurd: galaxens stjärnor förändras omedelbart och på samma sätt, som på kommando, i samma rytm. Från den fysiska sidan är en sådan förklaring så absurd, så tvärtemot all vår kunskap om kosmos, att den inte förtjänar seriös övervägande. Den andra möjligheten är att konstiga objekt, som liknar galaxer till sin rödförskjutning, har en fysisk natur som är helt annorlunda än galaxer. De flesta astronomer antar dock att kvasarer är de aktiva kärnorna i ultraavlägsna galaxer.

Det är obestridligt att kvasarer inte är utvidgade stjärnsystem utspridda över tiotusentals ljusår, utan några mycket kompakta kroppar av relativt liten storlek och kolossal massa (miljarder solmassor). Relativt små storlekar kan förklara snabbheten i fluktuationer i ljusstyrkan för hela objektet som helhet, och den enorma massan är den enda möjliga orsaken till den exceptionella ljusstyrkan, eller mer exakt, ljusstyrkan hos himlakroppen. Ju mer massiv stjärnan är, desto starkare lyser den. Detta mönster följer både av observationer och från teoretiska överväganden.

Inte bara i massa, utan också i strålningskraft, skiljer sig kvasarer kraftigt från alla kända himlakroppar. Även supernovor bleknar i jämförelse. Supernovor sänder ut flera miljarder gånger mer ljus än solen precis i ögonblicket för deras kraftiga explosion. En vanlig kvasar släpper alltid ut tiotusentals gånger mer

Infraröd och röntgenstrålning från kvasarer

Under de senaste åren har astronomer kunnat upptäcka infraröda och röntgenstrålningar från kvasarer; De upptäckte att emissionskraften för vissa objekt i dessa områden av spektrumet är ännu större än i det synliga området och radioområdet. Om vi ​​summerar strålningsenergierna i alla delar av spektrumet visar det sig att vissa kvasarer genererar 100 000 gånger mer energi per sekund än jättegalaxer, förutsatt att våra uppskattningar av avstånden till kvasarer är korrekta.

Utvecklingen av röntgenastronomi har bidragit till att fastställa att de flesta kvasarer visade sig vara kraftfulla röntgenkällor. En antydan om detta kunde ses som ett resultat av de allra första röntgenobservationerna av kvasaren 3C273, och i de senaste studierna av Einstein Observatory (NEAO-B) upptäcktes mer än 100 kvasarer med stark röntgenstrålning. .

Baserat på dessa observationer tror man att, till skillnad från radioemission, är röntgenstrålning en karakteristisk egenskap hos kvasarer.

GALAXIER OCH KVASAR

Nyligen har många bevis samlats på att kvasarer är relaterade till galaxer och är stora stjärnsystem med kompakta centrala områden - kärnor, varifrån huvuddelen av deras strålning kommer. Storleken på kärnorna är små, deras ljusstyrka är mycket högre än stjärnornas ljusstyrka, så kvasarer ser ut som punktkällor i astronomiska fotografier.

Den kanske första av de fakta som gjorde det möjligt att hitta kvasarernas plats i den allmänna familjen av astronomiska system var den kemiska sammansättningen av deras emitterande regioner: de avger linjer av samma kemiska grundämnen som solen eller gasmoln på skivan av vår galax. Den "normala" kemiska sammansättningen av kvasarer indikerar direkt deras förhållande till "vanliga" stjärnsystem.

Det är mycket viktigt att parallellt med studiet av kvasarer fortsatte en fördjupad studie av galaxer. Detta gjorde det möjligt att fastställa att en stor rödförskjutning inte är det exklusiva privilegiet för kvasarer. Den upptäcktes också i galaxen 3C295, som också uppvisar ökad radioemission och ingår i den tredje Cambridge-katalogen. Denna rödförskjutning är till och med större än den för de två första kvasarerna, 3C273 och 3C48. Den högsta rödförskjutningen som registrerats för galaxer tillhör galaxen 3C324 från samma katalog. Metoder för att observera galaxer vid så höga rödförskjutningar, tillämpade på kvasarer, gjorde det möjligt att direkt detektera utsträckta lysande formationer runt de närmaste, som visade sig vara stjärnsystem som liknar vanliga galaxer. 1982 var det möjligt att observera ett stjärnsystem runt kärnan av kvasaren 3C273.

Det finns också ett djupt samband i manifestationerna av aktivitet hos galaktiska kärnor och kvasarer. Betydande likheter avslöjas mellan radioutsändande kvasarer och radiogalaxer, d.v.s. galaxer med ökad radioemission.

Quasarkärnor och galaxkärnor

Aktiva processer i galaktiska kärnor blev föremål för omfattande studier strax före upptäckten av kvasarer, sedan 1955, då I.S. Shklovsky förklarade fenomenet med utstötning från kärnan i Jungfrugalaxen. A.V.A. Ambartsumyan lade fram ett allmänt koncept för aktiviteten hos galaktiska kärnor. och lockade till sig fenomenet fick stor uppmärksamhet från astronomer. Olika manifestationer av kärnaktivitet - variabilitet, utflöden och utstötningar av materia, radioemitterande komponenter - når maximala skalor i energi och rumsliga dimensioner i kvasarer. Reservoaren och energigeneratorn för dessa fenomen är kvasarkärnan, som borde vara mer massiv och mycket mer kompakt än de mest kraftfulla galaktiska kärnorna.

På 60-talet antog den sovjetiska astrofysikern B.V. Comberg att kvasarer (som kärnorna i aktiva galaxer) är supermassiva binära system. Denna hypotes, som har fått ett flertal bekräftelser de senaste åren, kräver nya observationer. Med största sannolikhet är kvasarernas kärnor inte stjärnor, inte heller enkla hopar av dem, utan kompakta och mycket massiva föremål, som är kärnorna i extremt aktiva galaxer, miljarder ljusår bort från oss och därför osynliga på stora avstånd. Detta bekräftas till exempel av upptäckten av en lysande gloria runt kvasaren 3C273, vilket vanligtvis anses vara bevis på att denna kvasar är en avlägsen galax.

Likheten mellan utsläpp från kvasar 3C273 och Jungfru A-galaxen är en viktig indikation på den allmänna karaktären hos aktivitetsfenomen i kvasarer och galaktiska kärnor. Lika viktigt är att många massiva elliptiska galaxer är källor till intensiv radioemission. Sådan är till exempel galaxen Cygnus A. Dess radioutstrålning upptäcktes av en slump 1946. När det gäller strålningseffekt är radiogalaxen Cygnus A jämförbar med kvasarerna 3C273 och 3C48, även om den är underlägsen de kraftfullaste kvasarerna , vars ljusstyrka fortfarande är 100 - 1000 gånger högre.

Kvasarer och Seyfert-galaxer

Seyfert-galaxer, uppkallade efter den amerikanske astronomen K. Seyfert som upptäckte dem på 40-talet, har också en betydande likhet med kvasarer. De tillhör klassen spiralgalaxer och utgör ungefär en hundradel av deras totala antal. Seyfert-galaxer har kompakta, ljusa kärnor som sänder ut strålning i kraftigt expanderade väte- och heliumlinjer. Kärnor är ibland en kraftfull källa till radiovågor och röntgenstrålar. Deras strålning är variabel, vilket, liksom i fallet med kvasarer, indikerar våldsamma processer som sker i kärnorna i dessa galaxer.

Quasars och Lacertids

De så kallade lacertiderna är också släkt med kvasarer (från Lacerta - det latinska namnet för stjärnbilden Lizard, där det första objektet av denna typ hittades - BL Lizard-galaxen). Dessa är starka källor för optisk, infraröd och radiostrålning. Liksom kvasarkärnor framträder de i fotografier som punktkällor omgivna av ibland svagt glödande glorier som faktiskt är stjärnsystem. Lacertider visar också stark variabilitet. Avstånden till dem är jämförbara med avstånden till avlägsna kvasarer.

Från normala galaxer till kvasarer

Så det finns en mycket uppenbar kontinuitet av egenskaper från normala galaxer - via radiogalaxer, elliptiska galaxer med aktiva kärnor, Seyfert-galaxer och lacertider - till kvasarer. Förtydligandet av detta faktum var ett avgörande steg mot att förstå kvasarernas natur.

Quasars och vår galax

Kärnan i vår galax är inte aktiv. Dess centrala region kan inte observeras med optiska metoder på grund av absorptionen av ljus av gas- och dammmoln som ligger på siktlinjen. Data om det erhålls från observationer i det infraröda och radioområdet för elektromagnetiska vågor, för vilka molnen är transparenta. I mitten av galaxens rotation finns en ganska ljus radiokälla, Skytten A; dess radioljusstyrka är mycket lägre än för kvasarer och aktiva kärnor.

FLERA KVASER

Särskild uppmärksamhet från astrofysiker och fysiker lockades av flera (dubbla, trippel) kvasarer: en dubbel kvasar i stjärnbilden Ursa Major (1978), en trippel kvasar i konstellationen Lejonet (1980) och samma kvasar i konstellationen Fiskarna (1981) . Vart och ett av objekten var tvillingkvasarer belägna på ett avstånd av flera bågsekunder från varandra, med mycket liknande spektra och rödförskjutningar. Men med all sannolikhet är de angivna kvasarerna inte "sanna" multipla kvasarer, utan bara bilder av motsvarande källa. Uppdelningen av en bild i flera sker under påverkan av gravitationsfältet i en massiv galax som befinner sig på vägen mellan kvasaren och oss. Ljusstrålar från kvasarer kan böjas av gravitationen hos galaxer som fungerar som källor till gravitationsfokusering. Sådana gravitationslinser kan förvränga formerna hos avlägsna galaxer, vilket, enligt vissa forskare, öppnar nya möjligheter för att studera storskaliga inhomogeniteter i materiens fördelning i universum.

Det är möjligt att gravitationslinseffekten i vissa fall inte skapas av avlägsna galaxer, utan av massiva svarta hål. De indiska astrofysikerna G. Padmanabhan och S. Chitre uppmärksammade fall då en dubbelbild av en kvasar är synlig, men galaxen som orsakade detta fenomen hittades inte i närheten. Så en hypotes uppstod att effekten skapas av nästan punktliknande svarta hål med en massa en miljon gånger större än solens massa. Eftersom hittills inte ett enda svart hål har upptäckts någonstans är det svårt att säga hur nära sanningen en sådan hypotes är.

Frågan om "sanna" dubbla kvasarer finns i naturen är fortfarande föremål för forskning och debatt.

kvasar(Engelsk) kvasar) är en särskilt kraftfull och avlägsen aktiv galaktisk kärna. Kvasarer är bland de ljusaste föremålen i universum. Strålningseffekten från en kvasar är ibland tiotals och hundratals gånger högre än den totala kraften för alla stjärnor i galaxer som vår.

Kvasarer identifierades ursprungligen som objekt med hög rödförskjutning ( rödförskjutning- förskjutning av spektrallinjerna för kemiska element till den röda (långvågiga) sidan) och elektromagnetisk strålning, med mycket små vinkeldimensioner. Av denna anledning kunde de inte särskiljas från stjärnor under lång tid, eftersom utökade källor är mer överensstämmande med galaxer. Det var först senare som spår av modergalaxer upptäcktes runt kvasarer.

Termin kvasar står för "stjärnliknande". Enligt en teori är kvasarer galaxer i det inledande utvecklingsstadiet, där ett supermassivt svart hål absorberar omgivande materia.

Den första kvasaren, 3C 48, upptäcktes i slutet av 1950-talet av Alan Sandage och Thomas Matthews under en radiohimmelundersökning. 1963 var 5 kvasarer redan kända. Samma år bevisade den holländska astronomen Martin Schmidt att linjerna i kvasarernas spektra är kraftigt rödförskjutna.

Nyligen har det accepterats att strålningskällan är ackretionsskivan av ett supermassivt svart hål beläget i mitten av galaxen och därför är den röda förskjutningen av kvasarer större än den kosmologiska med mängden gravitationsförskjutning som förutsägs av A. Einstein i den allmänna relativitetsteorin (GTR). Hittills har mer än 200 000 kvasarer upptäckts. Avståndet till den bestäms av kvasarens rödförskjutning och ljusstyrka. Till exempel finns en av de närmaste kvasarerna och den ljusare, 3C 273, på avstånd cirka 3 miljarder ljusår. Nya observationer visar att de flesta kvasarer är belägna nära centrum av enorma elliptiska galaxer, och den oregelbundna variationen av kvasarljusstyrkan på tidsskalor på mindre än ett dygn indikerar att region för generering av deras strålning har en liten storlek jämförbar med storleken på solsystemet.

I genomsnitt producerar en kvasar cirka 10 biljoner gånger mer energi per sekund än vår sol (och en miljon gånger mer energi än den mest kraftfulla kända stjärnan), och uppvisar emissionsvariabilitet över alla våglängdsområden.

Den fysiska mekanismen som är ansvarig för genereringen av sådan kraftfull strålning i en relativt liten volym är ännu inte tillförlitligt känd. De processer som sker i kvasarer är föremål för intensiv teoretisk forskning.

Smala absorptionslinjer av väte och joner av tunga grundämnen upptäcktes i spektra av avlägsna kvasarer. Naturen hos de smala absorptionslinjerna är fortfarande oklar. Det absorberande mediet kan vara omfattande galaxkoronas eller enskilda moln av kall gas i det intergalaktiska rymden. Det är möjligt att sådana moln kan vara rester av det diffusa medium från vilket galaxer bildades.