|
CUASARI- surse cvasistelare (abreviate ca QSO, în formă de stea) de emisie radio. În jurul anului 1960, un număr mic de surse radio au fost identificate foarte sigur cu stele, ceea ce a fost o surpriză completă. La urma urmei, până acum, sursele radio cosmice au fost identificate fie cu galaxii, fie cu nebuloase (de exemplu, formate în timpul exploziilor de supernove). Fluxurile așteptate de emisie radio chiar și de la cele mai apropiate stele ar trebui să fie extrem de nesemnificative. Între timp, sursele radio identificate cu stele au fost destul de intense. Este destul de firesc ca astronomii optici să fi devenit imediat interesați de aceste stele. M. Schmidt a primit și studiat spectrul unei astfel de stele destul de strălucitoare de magnitudinea 13, identificată cu sursa radio intensă 3C 273. Astfel, primul quasar a fost descoperit de un astrofizician Maarten SCHMIDT 5 august 1962 la Observatorul Muntelui Palomar - obiect în formă de stea 3C 273 (conv. Fecioară, 12,5 m, la o distanță de 590 Mpc (1,92 miliarde de ani lumină), viteza de îndepărtare 47400 km/s, deplasare spre roșu z= 0,16, masă 10 8 solar), care este o sursă de emisie radio puternică identificată cu liniile seriei Balmer din spectrul H și linia magneziului ionizat, puternic deplasată la capătul roșu al spectrului. Coordonatele stelare ale quasarului 3S 273 au fost determinate prin observarea ocultării sale lunare la Observatorul Parksky din Australia. Luminozitatea lui 3C 273 este de aproximativ o sută de ori mai mare decât luminozitatea galaxiei noastre, care este considerată un sistem stelar gigant. Astronomii nu întâlniseră încă obiecte cu o luminozitate atât de mare. Trebuie remarcat faptul că proprietățile uimitoare ale obiectului 3C 273 au fost descoperite doar pentru că s-a dovedit a fi o sursă radio. Există multe mii de stele de magnitudinea a 13-a pe cer, printre care și obiectul 3C 273, care a căzut în mod repetat în câmpul vizual al telescoapelor optice și de mulți ani nu a atras absolut atenția asupra lui. |
|
.jpg) |
|
| Acest telescop a fost primul care a identificat sursa radio 3C 273 și o stea slabă cu o deplasare spre roșu surprinzător de mare. Dimensiunea oglinzii principale a telescopului Parkskom este de 64 m, greutatea totală este de 300 de tone. | Domul telescopului Palomar de 5 metri, situat la o altitudine de 1706 m deasupra nivelului mării. Oglinda principală cântărește 13 tone și are o distanță focală de 16,5 m. Studiul compoziției spectrale. Construită în 1947. |
 |
 |
| Fotografie cu quasarul PG 1012+008 (punctul luminos din centru) care interacționează cu o galaxie care zboară în apropiere. Și dacă există doar 35 de mii de ani lumină între ele, atunci se află la 1,5 miliarde de ani lumină distanță de Pământ. Forțele gravitaționale au mutat stelele de pe orbitele lor anterioare, iar acum multe dintre ele vor cădea în gaura neagră din centrul quasarului. | Quasar 3C273 |
 |
 |
| O serie de imagini radio secvențiale ale quasarului 3C 273 - viteza aparentă de mișcare a regiunii luminoase a jetului depășește semnificativ viteza luminii. Cu toate acestea, această circumstanță nu respinge STR-ul lui Einstein, deoarece viteza reală de mișcare a regiunii luminoase este mai mică decât viteza luminii, iar mișcarea superluminală aparentă se datorează direcției jetului către Pământ. | Unele dintre particulele încărcate sunt direcționate de câmpul magnetic către polii găurii negre și zboară de acolo cu o viteză enormă. Așa se formează jeturile observate de oamenii de știință, a căror lungime ajunge la 1 milion de ani lumină. Particulele din jet se ciocnesc cu gazul interstelar, emitând unde radio. |
 |
 |
| Imaginea optică a quasarului 3C 273 arată clar jetul emis de gaura neagră. | O gaură neagră supermasivă aspiră materia înconjurătoare (acreție de materie) de la o stea care trece. O „gaură neagră” supermasivă din galaxia RX J1242-11 a atins o stea neatentă și a înghițit-o. Acest proces unic a fost observat de telescopul spațial american Chandra și telescopul european Newton în intervalul de raze X. Dezastrul înregistrat a avut loc la o distanță de 25 de mii de ani lumină de Pământ. |
 |
 |
| Imagine a quasarului HE 1013-2136 (centru) și a vecinilor săi. Coada mareei arcuită strălucitoare se extinde în stânga jos pentru mai mult de 150.000 de ani lumină. O a doua coadă, mai scurtă și mai slabă este vizibilă spre colțul din dreapta sus. | Aceeași zonă ca imaginea anterioară, dar procesată pe computer. Două cozi de maree sunt clar vizibile, precum și structurile punctuale. În special, este vizibilă o galaxie însoțitoare foarte apropiată (20.000 de ani lumină) (la poziția ora 5), care poate fi în interacțiune gravitațională cu galaxia gazdă a quasarului. |
Trebuie remarcat faptul că, la scurt timp după descoperirea quasarelor, au fost descoperite obiecte optice de aceeași natură fără semne de emisie radio. Se numesc quasari „radio-liniștiți”. S-a dovedit că există de multe zeci de ori mai mulți astfel de quasari decât cei care emit radio.
Quasarii au fost descoperiți cu o perioadă de variabilitate de 200 de secunde și în principal modificări în domeniul optic și radio de la câteva zile la un an. Unele au fost detectate cu radiații X. Emisia de raze X de la un obiect extragalactic a fost descoperită pentru prima dată în 1971 pe primul satelit specializat de raze X Uhuru, care a pus bazele astronomiei moderne cu raze X. Acest obiect a fost una dintre cele mai apropiate radiogalaxii, NGC 4486. O altă sursă de raze X metagalactice a fost galaxia strălucitoare Seyfert NGC 4151. Nu există nicio îndoială că nucleul activ al acestei galaxii radiază. Curând, a fost descoperit un flux slab de radiații de raze X atât din primul quasar descoperit 3C 273, cât și din galaxia radio Cygnus-A. O nouă etapă în studiul surselor extragalactice de raze X a început în 1979, după lansarea Laboratorului Spațial Einstein. La acest observator, sensibilitatea echipamentului de recepție de raze X a fost de 1000 de ori mai mare decât la Uhuru, cu rezoluție unghiulară foarte bună. Ca urmare, sa dovedit a fi posibilă determinarea masei a emisiei de raze X a unui număr mare de quasari, precum și a galaxiilor Seyfert. În plus, a fost obținută o mare cantitate de material de observație privind emisia de raze X a clusterelor de galaxii, ceea ce prezintă un interes deosebit.
În total, a fost studiată emisia de raze X a peste 100 de quasari și a unui număr mare de galaxii și clustere Seyfert. Aproape toți quasarii sunt surse de radiații cu raze X, a căror putere variază într-o gamă largă, de la sutimi din radiația totală a galaxiei noastre (10 44 erg/s) la valori de o mie de ori mai mari decât puterea totală a galaxiei noastre. Galaxia. De obicei, emisia de raze X de la quasari este variabilă; aceasta indică (ca și în cazul emisiei radio) că are originea într-o regiune mică. Prezența unei radiații puternice de raze X din quasari și nuclee galactice active indică procese enorme care au loc acolo, asociate cu încălzirea gazului la o temperatură de ordinul a sute de milioane de grade. Aparent, o parte din radiația de raze X nu este asociată cu plasma fierbinte, ci este creată de electroni relativiști care interacționează cu un câmp de radiații de mare densitate (fenomenul Compton).
Structura radio a quasarelor este în multe privințe similară cu galaxiile radio, așa că de obicei este imposibil să distingem quasarii numai după această structură. La fel ca și galaxiile radio, se observă foarte des surse radio duble, între care se află o sursă radio compactă, uneori variabilă, care coincide în coordonatele sale cu un obiect optic în formă de stea - un quasar. În cazuri foarte rare, trăsăturile extinse foarte slabe sunt observate în apropierea obiectului în formă de stea din cei mai apropiați quasari. Un jet slab emană din quasarul 3C 273 - o ejecție cu o lungime de aproximativ 20". La o distanță atât de mare, aceste dimensiuni unghiulare corespund unei întinderi liniare de aproximativ 100 de mii de ani lumină. Acest jet, pe lângă radiația optică, de asemenea emite unde radio, astfel că quasarul 3C 273 poate fi considerat o sursă radio dublă în 1963 E. Sandage a finalizat lucrările privind studierea mișcării gazului în galaxia relativ apropiată M82 de noi și a ajuns la concluzia că natura acestei mișcări indică faptul că în urmă cu aproximativ 1,5 miliarde de ani din miezul lui M 82 a avut loc o ejecție a maselor de gaz mai mult de un de milioane de ori mai mare decât masa Soarelui. Acestea și alte fapte similare l-au condus pe academicianul Ambartsumyan la ideea că compoziția nucleelor galactice include corpuri supradense de materie non-stelară. Trebuie remarcat faptul că emisii similare sunt observate și în unele galaxii radio. Radiația optică a quasarelor este de natură non-termică și este asociată cu o eliberare foarte puternică de energie (până la 10 41 W) într-un volum mic de spațiu. Luminozitatea incredibil de mare a quasarelor face posibilă observarea lor cu încredere de la distanțe de miliarde de ani lumină.
O problemă importantă este dacă quasarii aparțin clusterelor de galaxii. Multă vreme a fost imposibil să rezolvi problema într-un sens pozitiv. Acest lucru este de înțeles, deoarece quasarii (în domeniul optic al spectrului sunt vizibili ca obiecte slabe asemănătoare stelelor albăstrui) emit de sute de ori mai intens decât galaxiile „normale”, astfel că acestea din urmă, situate în același cluster, vor fi prea slabe. pentru a fi studiat spectroscopic. La urma urmei, criteriul de apartenență la același cluster este aceeași deplasare spre roșu pentru galaxii și quasari. Doar pentru câțiva quasari, relativ apropiați, a fost posibil să se detecteze grupurile de galaxii în care se află.
În 1982, astronomii australieni au descoperit un nou quasar, numit PKS 200-330, care s-a dovedit a avea o deplasare către roșu record de Z==3,78 pentru acea perioadă. Aceasta înseamnă că liniile spectrale ale unui obiect astronomic care se îndepărtează de noi, ca urmare a efectului Doppler, au o lungime de undă de 3,78 ori mai mare decât valoarea unei surse de lumină staționare. Distanța până la acest quasar, vizibil printr-un telescop optic ca o stea de magnitudinea a nouăsprezecea, este de 12,8 miliarde de ani lumină.
În a doua jumătate a anilor 80, au fost înregistrate mai mulți dintre cei mai îndepărtați quasari, a căror deplasare spre roșu depășea deja 4,0. Astfel, semnalele radio trimise de acești quasari atunci când Galaxia noastră, inclusiv sistemul Solar, nu se formase încă, pot fi înregistrate doar astăzi pe pământ. Și aceste raze parcurg o distanță uriașă - mai mult de 13 miliarde de ani lumină. Aceste descoperiri astronomice succesive au fost făcute în timpul unei curse științifice competitive între astronomii australieni de la Observatorul Siding Spring și colegii lor americani de la Observatorul Mount Palomar din California. Astăzi, cel mai îndepărtat obiect de noi este quasarul PC 1158+4635 cu o deplasare spre roșu de 4.733. Distanța până la acesta este de 13,2 miliarde de ani lumină.
Dar la același Observator Muntele Palomar, folosind un telescop de 5 metri, cercetătorii stelari americani conduși de curajosul vânător de quasar M. Schmidt au confirmat în sfârșit în septembrie 1991 zvonuri despre existența unui obiect astronomic mai îndepărtat de noi. Deplasarea către roșu a numărului de quasar la distanță record PC 1247+3406 este 4.897. Se pare că nu există încotro. Radiația de la acest quasar ajunge pe planeta noastră într-un timp aproape egal cu vârsta Universului. Deci, noul deținător de record este situat, ca să spunem așa, chiar la marginea vastului și infinitului în expansiunea sa a universului.
Mii de quasari sunt acum cunoscuți și aproape toți sunt miliarde de ani lumină în spatele nostru, adică. au o schimbare puternică spre roșu. Cel mai îndepărtat cunoscut 4C 41,17 cu deplasare spre roșu z=0,91, la 13 miliarde de ani lumină distanță. Deplasarea maximă spre roșu ar putea fi de 5, ceea ce este pentru un obiect într-un moment în care Universul era la jumătate mai tânăr decât este astăzi. Quazarii au un diametru de 1 an lumină și sunt de 100 de ori mai luminoși decât galaxiile normale. Variabilitatea lor în domeniul optic și radio variază de la câteva zile la mulți ani. Rapoartele statistice arată că numărul relativ de quasari scade pe măsură ce puterea lor de emisie crește. Cel mai important rezultat al unor astfel de studii statistice este concluzia că în stadiile anterioare ale evoluției Universului, când dimensiunile lui erau de 3-5 ori mai mici decât cele actuale, existau mult mai mulți quasari decât acum. În acea eră îndepărtată, existau aproape la fel de mulți quasari câte galaxii „normale”. Nu putem exclude ipoteza că atunci toate galaxiile erau quasari!
De remarcat este faptul că numărul de quasari, pornind de la o valoare de deplasare spre roșu care depășește o anumită limită (corespunzătoare unei creșteri a lungimii de undă de 4,5 - 5 ori), scade brusc. Acestea. Printre galaxii, dintre care majoritatea sunt observate la o distanță de până la 4 miliarde de ani lumină, există puțini quasari; majoritatea dintre ele sunt situate la o distanță de până la 14 miliarde de ani lumină, ceea ce indică faptul că odinioară existau mult mai mulți. nuclee galactice active (10 miliarde de ani lumină înapoi de 1000 de ori mai mult). Perioada de glorie a quasarului este la 3-7 miliarde de ani lumină după Big Bang, conform ipotezei G. Mark Voight(Institutul Telescopului Spațial Hubble, SUA). Aproape toate obiectele în formă de stea sub magnitudinea de 23 m sunt quasari.
Astăzi, cel mai comun punct de vedere este că un quasar este o gaură neagră supermasivă care atrage materia înconjurătoare (acreție de materie). Pe măsură ce particulele încărcate se apropie de o gaură neagră, ele accelerează și se ciocnesc, rezultând o emisie intensă de lumină. Dacă gaura neagră are un câmp magnetic puternic, atunci răsucește și particulele care cad și le adună în fascicule subțiri, jeturi, zburând departe de poli.
Sub influența forțelor gravitaționale puternice create de o gaură neagră, materia se grăbește spre centru, dar nu se mișcă de-a lungul unei raze, ci de-a lungul cercurilor conice - spirale. În acest caz, legea conservării momentului unghiular obligă particulele în rotație să se miște din ce în ce mai repede pe măsură ce se apropie de centrul găurii negre, colectându-le simultan într-un disc de acreție, astfel încât întreaga „structură” a quasarului este oarecum. amintește de Saturn cu inelele sale. Într-un disc de acreție, vitezele particulelor sunt foarte mari, iar coliziunile lor produc nu numai fotoni energetici (raze X), ci și alte lungimi de undă ale radiației electromagnetice. În timpul coliziunilor, energia particulelor și viteza mișcării circulare scad, ele se apropie încet de gaura neagră și sunt absorbite de aceasta. O altă parte a particulelor încărcate este direcționată de câmpul magnetic către polii găurii negre și zboară de acolo cu o viteză enormă. Așa se formează jeturile observate de oamenii de știință, a căror lungime ajunge la 1 milion de ani lumină. Particulele din jet se ciocnesc cu gazul interstelar, emitând unde radio. În centrul discului de acreție temperatura este relativ scăzută, ajungând la 100.000 K. Această regiune emite raze X. Puțin mai departe de centru, temperatura este încă puțin mai scăzută - aproximativ 50.000 K, unde sunt emise radiații ultraviolete. Pe măsură ce se apropie de limita discului de acreție, temperatura scade și în această regiune are loc radiația undelor electromagnetice de lungime crescândă, până în domeniul infraroșu.
Miezurile galaxiilor obișnuite în interiorul cărora există o gaură neagră cu o masă de până la 1 miliard de mase solare (de obicei 100 de milioane de mase solare și o rază de până la 5 UA în centrul galaxiilor obișnuite. Deci, pentru 3C273, gaura neagră ar trebui să au dimensiunea Sistemului Solar - 10 8 km , pentru a susține o masă de 10 8 solare, pentru Soarele nostru gaura neagră ar avea o dimensiune de aproximativ 6 km). Într-un fel sau altul, presupunerea unei găuri negre supermasive în centrul galaxiei s-a dovedit a fi fructuoasă și capabilă să explice multe dintre proprietățile quasarului.
De exemplu, masa unei găuri negre situate în centrul unei galaxii tipice este de 10 6 -10 10 mase solare și, prin urmare, raza gravitațională a acesteia variază între 3x10 6 -3x10 10 km, ceea ce este în concordanță cu estimarea anterioară a dimensiunea quasarului.
Ultimele date confirmă și compactitatea zonelor din care emană strălucirea. De exemplu, 5 ani de observații au făcut posibilă determinarea orbitelor a șase stele care se rotesc în jurul unui centru similar de radiație situat în galaxia noastră. Unul dintre ei a zburat recent dintr-o gaură neagră la o distanță de doar 8 ore lumină, mișcându-se cu o viteză de 9.000 km/s.
De îndată ce materia sub orice formă apare în jurul unei găuri negre, gaura neagră începe să emită energie, absorbind materia. În stadiul inițial, când se formau primele galaxii, în jurul găurilor negre era multă materie, care era un fel de „hrană” pentru ele, iar găurile negre străluceau foarte puternic - iată-le, quasari! Apropo, energia pe care o emite un quasar mediu pe secundă ar fi suficientă pentru a furniza Pământului electricitate timp de miliarde de ani. Și un deținător de record cu numărul 550014+81 emite o lumină de 60 de mii de ori mai intensă decât întreaga noastră Cale Lactee cu o sută de miliarde de stele!
Când există mai puțină materie în vecinătatea centrului, strălucirea se slăbește, dar, cu toate acestea, nucleul galaxiei continuă să rămână regiunea sa cea mai strălucitoare (acest fenomen, numit „Nucleu Galactic activ”, este cunoscut astronomilor de mult timp. ). În cele din urmă, vine un moment în care gaura neagră absoarbe cea mai mare parte a materiei din spațiul înconjurător, după care radiația aproape că se oprește și gaura neagră devine un obiect slab. Dar ea așteaptă în aripi! De îndată ce materie nouă apare în apropiere (de exemplu, în timpul unei coliziuni a două galaxii), gaura neagră va străluci cu o vigoare reînnoită, absorbind cu lăcomie stelele și particulele de gaz interstelar din jur. Deci, un quasar reușește să devină vizibil doar datorită împrejurimilor sale. Tehnologia modernă face deja posibilă distingerea structurilor stelare individuale în jurul quasarelor îndepărtate, care sunt un teren de reproducere pentru găurile negre nesățioase.
Cu toate acestea, în timpul nostru, când coliziunile galactice sunt rare, quasarii nu pot apărea. Și aparent, acesta este într-adevăr cazul - aproape toți quasarii observați sunt localizați la o distanță foarte semnificativă, ceea ce înseamnă că lumina care sosește din ei a fost emisă cu foarte mult timp în urmă, în vremea când s-au născut primele galaxii.
Această galerie de portrete ale quasarelor telescopului spațial Hubble arată împrejurimile lor imediate: quasarii înșiși apar ca obiecte strălucitoare, în formă de stea, cu cruci de difracție. Imaginile din coloanele din centru și din dreapta arată quasari asociați cu galaxii distruse în ciocnire și fuziune, care ar trebui să aibă suficient material pentru a alimenta o gaură neagră înfometată.
La o distanță de 2 miliarde de ani lumină de casa noastră se află cel mai puternic și mai mortal obiect din întregul nostru Univers. Un quasar este un fascicul orbitor de energie care se întinde pe câteva miliarde de kilometri. Oamenii de știință nu pot studia pe deplin acest obiect.
Ce este un quasar
Astăzi, astronomii din întreaga lume încearcă să studieze quasarii, originea și principiul lor de funcționare. Numeroase studii demonstrează că un quasar este un cazan uriaș, care se mișcă la nesfârșit, cu gaz mortal. Cea mai puternică sursă de energie a obiectului este situată în interior, chiar în inima quasarului. Aceasta este o gaură neagră uriașă. Un quasar cântărește la fel de mult ca miliarde de sori, quasarul absoarbe tot ceea ce îi iese în cale. O gaură neagră spulberă stele și galaxii întregi, sugându-le în sine până când sunt complet șterse și dizolvate în ea. Astăzi, un quasar este cel mai rău lucru care poate exista în Univers.
Obiecte din spațiul adânc
Quazarii sunt cele mai îndepărtate și mai strălucitoare obiecte din Univers studiate de omenire. În anii 60 ai secolului trecut, oamenii de știință le considerau stele radio, deoarece au fost descoperite folosind cea mai puternică sursă de unde radio. Termenul „quasar” provine din sintagma „sursă radio cvasi-stelară”. De asemenea, puteți găsi numele QSO în numeroase lucrări ale oamenilor de știință despre spațiu. Pe măsură ce puterea radiotelescoapelor optice a devenit mult mai mare, astronomii au descoperit că un quasar nu este o stea, ci un obiect în formă de stea necunoscut științei.
Se presupune că emisia radio nu provine de la quasarul în sine, ci de la razele care îl înconjoară. Quasarii sunt încă unul dintre cele mai misterioase obiecte care se află cu mult dincolo de granițele Galaxiei. Astăzi, puțini oameni pot vorbi despre quasari. Ce este și cum funcționează aceste corpuri cerești poate fi răspuns doar de cei mai experimentați astronomi și oameni de știință. Singurul lucru care a fost dovedit cu siguranță este că quasarii emit cantități enorme de energie. Este egal cu cel emis de 3 milioane de sori! Unii quasari emit de 100 de ori mai multă energie decât toate stelele din galaxia noastră la un loc. Interesant este că quasarul produce toate cele de mai sus pe o zonă de aproximativ dimensiunea sistemului solar.
Radiația și magnitudinea quasarelor
Urme ale galaxiilor anterioare au fost găsite în jurul quasarelor. Au fost recunoscute ca obiecte deplasate spre roșu care emit radiații electromagnetice împreună cu unde radio și lumină invizibilă și au dimensiuni unghiulare foarte mici. Înainte de descoperirea quasarelor, acești factori nu făceau posibilă distingerea stelelor lor - surse punctuale. Dimpotrivă, sursele extinse sunt mai probabil să corespundă formei galaxiilor. Pentru comparație, coeficientul de magnitudine medie al celui mai strălucitor quasar este de 12,6, iar magnitudinea medie a celei mai strălucitoare stele este de 1,45.
Unde sunt localizate obiectele cerești misterioase?
Găurile negre, pulsarii și quasarii sunt destul de departe de noi. Sunt cele mai îndepărtate corpuri cerești din Univers. Quazarii au cea mai mare radiație infraroșie. Folosind analiza spectrală, astronomii sunt capabili să determine viteza de mișcare a diferitelor obiecte, distanța dintre ele și până la ele de la Pământ.
Dacă radiația quasarului devine roșie, înseamnă că se îndepărtează de Pământ. Cu cât este mai mare roșeața, cu atât quasarul este mai departe de noi și viteza lui crește. Toate tipurile de quasari se mișcă la viteze foarte mari, care la rândul lor se schimbă la nesfârșit. S-a dovedit că viteza quasarelor atinge 240 de mii de km/sec, ceea ce reprezintă aproape 80% din viteza luminii!
Nu vom vedea quasari moderni
Deoarece acestea sunt cele mai îndepărtate obiecte de noi, astăzi le observăm mișcările care au avut loc cu miliarde de ani în urmă. Din moment ce lumina a reușit să ajungă doar pe Pământul nostru. Cel mai probabil, cei mai îndepărtați și, prin urmare, cei mai vechi, sunt quasarii. Spațiul ne permite să le vedem așa cum au apărut în urmă cu aproximativ 10 miliarde de ani. Se poate presupune că unele dintre ele au încetat să mai existe astăzi.
Ce sunt quasarii
Deși acest fenomen nu a fost studiat suficient, conform datelor preliminare, un quasar este o uriașă gaură neagră. Materia sa se accelerează pe măsură ce vortexul găurii aspiră materie, determinând aceste particule să se încălzească, să se frece unele de altele și să facă ca masa totală a materiei să se miște la nesfârșit. Viteza moleculelor de quasar devine mai mare în fiecare secundă, iar temperatura crește. Frecarea puternică a particulelor determină eliberarea de cantități uriașe de lumină și alte tipuri de radiații, cum ar fi razele X. În fiecare an, găurile negre pot absorbi masa unuia dintre Soarele nostru. De îndată ce masa atrasă în pâlnia morții este absorbită, energia eliberată se va răspândi sub formă de radiație în două direcții: de-a lungul polilor sud și nord ai quasarului. Astronomii numesc acest fenomen neobișnuit „avion spațial”.
Observații recente ale astronomilor arată că aceste obiecte cerești sunt situate în principal în centrul galaxiilor eliptice. Potrivit unei teorii a originii quasarului, aceștia reprezintă o galaxie tânără în care o gaură neagră masivă absoarbe materia care o înconjoară. Fondatorii teoriei spun că sursa de radiație este discul de acreție al acestei găuri. Este situat în centrul galaxiei și de aici rezultă că deplasarea spectrală roșie a quasarurilor este mai mare decât cea cosmologică prin exact cantitatea deplasării gravitaționale. Acest lucru a fost prezis anterior de Einstein în teoria sa generală a relativității.
Quazarii sunt adesea comparați cu farurile Universului. Ele pot fi văzute de la cele mai mari distanțe, datorită lor se studiază evoluția și structura lor. Folosind un „far ceresc”, este studiată distribuția oricărei substanțe de-a lungul liniei de vedere. Și anume: cele mai puternice linii spectrale de absorbție a hidrogenului sunt transformate în linii de-a lungul deplasării spre roșu de absorbție.
Versiuni ale oamenilor de știință despre quasari
Există o altă schemă. Un quasar, conform unor oameni de știință, este o galaxie tânără în devenire. Evoluția galaxiilor este puțin studiată, deoarece umanitatea este mult mai tânără decât ele. Poate că quasarii sunt o stare timpurie a formării galaxiilor. Se poate presupune că eliberarea energiei lor provine din cele mai tinere nuclee ale noilor galaxii active.
Alți astronomi consideră chiar quasarii ca fiind puncte din spațiu de unde provine materie nouă din Univers. Ipoteza lor demonstrează complet opusul unei găuri negre. Omenirea va avea nevoie de mult timp pentru a studia stigmatele quasarelor.
Quasar celebri
Primul quasar care a fost descoperit a fost descoperit de Matthews și Sandage în 1960. A fost situat în constelația Fecioarei. Cel mai probabil, este asociat cu 16 stele din această constelație. După trei ani, Matthews a observat că obiectul avea o deplasare spectrală uriașă spre roșu. Singurul factor care a dovedit că nu a fost o stea a fost eliberarea unei cantități mari de energie într-o zonă relativ mică a spațiului.
Observații ale umanității
Istoria quasarului a început cu studiul și măsurarea dimensiunilor unghiulare vizibile ale surselor radioactive folosind un program special.
În 1963, existau deja aproximativ 5 quasari.În același an, astronomii olandezi au demonstrat deplasarea spectrală a liniilor către spectrul roșu. Ei au demonstrat că acest lucru s-a datorat deplasării cosmologice ca urmare a înlăturării lor, astfel încât distanța a putut fi calculată folosind legea lui Hubble. Aproape imediat, încă doi oameni de știință, Yu. Efremov și A. Sharov, au descoperit variabilitatea luminozității quasarilor descoperiți. Datorită imaginilor fotometrice, au stabilit că variabilitatea are o periodicitate de doar câteva zile.
Unul dintre cei mai apropiați quasari de noi (3C 273) are o deplasare spre roșu și luminozitate corespunzătoare unei distanțe de aproximativ 3 miliarde. ani lumina. Cele mai îndepărtate obiecte cerești sunt de sute de ori mai strălucitoare decât galaxiile obișnuite. Ele pot fi detectate cu ușurință folosind radiotelescoape moderne la o distanță de 12 miliarde de ani lumină sau mai mult. Un nou quasar a fost detectat recent la o distanță de 13,5 miliarde de ani lumină de Pământ.
Este dificil de calculat cu exactitate câți quasari au fost descoperiți până în prezent. Acest lucru se datorează atât descoperirii constante de noi obiecte, cât și lipsei unei granițe clare între galaxii active și quasari. În 1987, a fost publicată o listă de quasari înregistrați în valoare de 3594, în 2005 erau peste 195 de mii, iar astăzi numărul lor a depășit 200 de mii.
Inițial, termenul „quasar” desemna o anumită clasă de obiecte care, în intervalul vizibil (optic), sunt foarte asemănătoare cu o stea. Dar au o serie de diferențe: emisie radio foarte puternică și dimensiuni unghiulare mici (< 10).
Această idee inițială a acestor corpuri s-a dezvoltat în momentul descoperirilor lor. Și este încă adevărat, dar totuși oamenii de știință au recunoscut quasari radio-liniștiți. Nu creează atât de multe radiații. Începând cu 2015, aproximativ 90% din toate obiectele cunoscute au fost înregistrate.
Astăzi, stigmatele quasarului sunt determinate de deplasarea la roșu a spectrului. Dacă în spațiu este descoperit un corp care are o deplasare similară și emite un flux puternic de energie, atunci are toate șansele să fie numit „quasar”.
Concluzie
Astăzi, astronomii numără aproximativ două mii de astfel de corpuri cerești. Principalul instrument pentru studierea quasarelor este telescopul spațial Hubble. Deoarece progresul tehnologic al omenirii nu poate decât să ne încânte cu succesele sale, putem presupune că în viitor vom rezolva ghicitoria a ceea ce sunt un quasar și o gaură neagră. Poate că sunt un fel de „cutie de gunoi” care absoarbe toate obiectele inutile, sau poate sunt centrele și energia Universului.
Termenul „quasar” însuși este derivat din cuvinte cvas istell A r și r adiosursă, însemnând literal: , ca o stea. Acestea sunt cele mai strălucitoare obiecte din Universul nostru, având un aspect foarte puternic. Ele sunt clasificate ca nuclee galactice active - acestea nu se încadrează în clasificarea tradițională.
Mulți le consideră uriașe, absorbind intens tot ce le înconjoară. Substanța, apropiindu-se de ele, accelerează și se încălzește foarte mult. Sub influența câmpului magnetic al unei găuri negre, particulele sunt colectate în fascicule care zboară departe de polii ei. Acest proces este însoțit de o strălucire foarte strălucitoare. Există o versiune conform căreia quasarii sunt galaxii la începutul vieții lor și, de fapt, le vedem aspectul.
Dacă presupunem că un quasar este un fel de superstar care arde hidrogenul care îl alcătuiește, atunci ar trebui să aibă o masă de până la un miliard solar!
Dar acest lucru contrazice știința modernă, care crede că o stea cu o masă de peste 100 de mase solare va fi neapărat instabilă și, ca urmare, se va dezintegra. Sursa energiei lor gigantice rămâne, de asemenea, un mister.
Luminozitate
Quazarii au o putere de radiație enormă. Poate depăși puterea de radiație a tuturor stelelor dintr-o întreagă galaxie de sute de ori. Puterea este atât de mare încât putem vedea un obiect la miliarde de ani lumină distanță de noi cu un telescop obișnuit.
Puterea de radiație de jumătate de oră a unui quasar poate fi comparabilă cu energia eliberată în timpul exploziei unei supernove.
Luminozitatea poate depăși de mii de ori luminozitatea galaxiilor, iar acestea din urmă sunt formate din miliarde de stele! Dacă comparăm cantitatea de energie produsă pe unitatea de timp de un quasar, diferența va fi de 10 trilioane de ori! Și dimensiunea unui astfel de obiect poate fi destul de comparabilă cu volumul.
Vârstă
Vârsta acestor superobiecte este de zeci de miliarde de ani. Oamenii de știință au calculat: dacă astăzi raportul dintre quasari și galaxii este de 1: 100.000, atunci acum 10 miliarde de ani era de 1: 100.
Distanțele până la quasari
Distanțele față de obiectele îndepărtate din Univers sunt determinate folosind. Toți quasarii observați sunt caracterizați de o schimbare puternică spre roșu, adică se îndepărtează. Iar viteza de eliminare a acestora este pur și simplu fantastică. De exemplu, pentru obiectul 3C196 viteza a fost calculată a fi de 200.000 km/sec (două treimi din viteza luminii)! Și înainte de el sunt aproximativ 12 miliarde de ani lumină. Pentru comparație, galaxiile zboară la viteze maxime de „doar” zeci de mii de km/sec.
Unii astronomi cred că atât energia care curge din quasari, cât și distanțele până la aceștia sunt oarecum exagerate. Cert este că nu există încredere în metodele de studiu a obiectelor ultra-distante; pentru tot timpul de observații intensive, nu a fost posibilă stabilirea distanțelor până la quasari cu suficientă siguranță.
Variabilitate
Adevăratul mister este variabilitatea quasarelor. Ele își schimbă luminozitatea cu o frecvență extraordinară; galaxiile nu au astfel de schimbări. Perioada de schimbare poate fi calculată în ani, săptămâni și zile. Recordul este considerat a fi o schimbare de 25 de ori a luminozității într-o oră. Această variabilitate este caracteristică tuturor emisiilor de quasar. Pe baza observațiilor recente, se dovedește că O Majoritatea quasarelor sunt situate în apropierea centrelor galaxiilor eliptice uriașe.
Studiindu-le, devenim mai clari cu privire la structura Universului și evoluția lui.
Iosif Olşanitsky
Nu putem fi de acord cu viziunea cosmologică modernă care (a se vedea mai jos)
„Dimensiunea quasarelor este surprinzător de mică (la scară galactică, desigur), iar dovada acestui lucru este faptul că unii dintre ei își schimbă luminozitatea destul de rapid și aleatoriu.”
Sau poate că lumina unei quasi-stele îndepărtate este din când în când ascunsă doar de mici acumulări translucide de gaz și praf care zboară în apropierea galaxiei noastre?
Acest cuvânt a apărut în anii 60. Așa au început să numească ceva asemănător cu o stea, care, spre deosebire de stelele obișnuite, are emisii radio super-puternice. Este atât de departe încât poate fi văzută la telescoape doar pentru că puterea sa este inimaginabil de mare - mult mai mult decât cea a galaxiilor uriașe (și chiar, s-ar putea adăuga astăzi, mai mult decât cea a clusterelor uriașe și a superclusterelor de galaxii).
Supernovele nu sunt la fel de strălucitoare. O bombă cu hidrogen mai mare decât Soarele nostru nu ar avea în momentul exploziei strălucirea pe care o are această cvasi-stea în mod constant și veșnic.
De unde acest obiect misterios obține atâta energie?
Cam așa a fost formulat în acei ani misterul naturii quasarului.
Exact așa, patru decenii mai târziu, această întrebare rămâne și astăzi. Aproape nimic nu a devenit mai clar în ideile despre natura quasarului.
Prima întrebare despre acest mister al naturii este: Care este amploarea unei surse atât de puternice de radiații? Viziunea specialiștilor asupra acestei probleme a problemelor din știința naturii este mai surprinzătoare decât acest fenomen misterios în sine.
În 1970, la Moscova, Academia de Pedagogică. Științe ale URSS a publicat o excelentă carte de știință populară „Knowledge Continues”, în care se povestește următoarele despre misterul quasarului la pp. 26 - 29:
„În 1963, s-a descoperit că pozițiile unor surse radio de dimensiuni unghiulare foarte mici coincid cu pozițiile individuale ale stelelor slabe. Dar se știe că sursele radio obișnuite au o putere prea mică pentru ca emisia lor radio să fie detectată. Prin urmare, obiectele deschise au atras imediat o atenție deosebită. În mod neașteptat, s-a dovedit că spectrul acestor stele radio conține multe linii de emisie luminoase (spre deosebire de liniile de absorbție întunecate tipice stelelor normale) care nu pot fi descifrate: nu era clar căror elemente chimice le aparțin liniile spectrale. Aceasta este probabil prima dată când astronomii se confruntă cu o astfel de situație. În cele din urmă, astronomul olandez M. Schmidt, care lucrează în SUA, a găsit cheia pentru dezlegarea spectrului ciudat. S-a dovedit că liniile spectrale aparțin unor elemente chimice binecunoscute, doar că aceste linii sunt deplasate foarte puternic spre partea roșie a spectrului și au o deplasare mare spre roșu.
Valoarea deplasării spre roșu este de obicei un număr care arată modul în care modificarea lungimii de undă a oricărei linii din spectru se referă la lungimea de undă inițială a acelei linii. Acest număr este de obicei mult mai mic decât unul. Pentru stelele galaxiei noastre nu este mai mare de 0,001, dar pentru majoritatea galaxiilor studiate este 0,003 - 0,1. Cele mai îndepărtate galaxii care pot fi explorate cu cele mai mari telescoape au o deplasare spre roșu de 0,2 - 0,5. Deplasarea către roșu a celor mai strălucitoare două stele radio s-a dovedit a fi apropiată de deplasarea către roșu a galaxiilor îndepărtate - 0,16 și 0,37.
Acest lucru sugerează că, dacă deplasarea lor spre roșu, precum cea a galaxiilor, este cauzată de expansiunea Universului, atunci obiectele detectate se află foarte departe. Nu sunt ca galaxiile. Aceste obiecte apar ca puncte mici, ca stelele, care diferă ca aspect de majoritatea doar prin culoarea albastră. Ele sunt numite surse radio cvasi-stelare (adică asemănătoare stelelor) sau, pe scurt, quasari.
Deoarece quasarii sunt vizibili de la distanțe colosale, ei ar trebui să emită lumină de [...!] ori mai mult decât galaxiile normale, iar puterea lor de emisie radio [...!] de ori.
Cel mai apropiat quasar (cunoscut sub numele de 3C 273) se află la o distanță de aproximativ [...!] miliarde de ani lumină de noi, și totuși poate fi observat chiar și cu un telescop mic, prin care doar câteva galaxii din apropiere pot fi observate. văzut. Lângă acest quasar din fotografii, un nor mic alungit este îndreptat în mod vizibil spre el, care amintește foarte mult de o ejecție din miezul galaxiei radio Fecioare. Este, de asemenea, o sursă de radiații radio. În multe caracteristici, quasarii înșiși sunt foarte asemănători cu nucleele galaxiilor, care sunt într-o stare excitată, emitând gaze și particule rapide.
Astfel, se descoperă un fir care leagă quasarii cu obiecte deja familiare nouă. Este posibil ca quasarii să fie nucleele galaxiilor care strălucesc prea slab pentru ca noi să le vedem.
Dimensiunea quasarurilor este surprinzător de mică (la scară galactică, desigur), iar dovada acestui lucru este faptul că unii dintre ei își schimbă luminozitatea destul de rapid și aleatoriu. De exemplu, luminozitatea quasarului 3C 273 se schimbă uneori considerabil pe parcursul mai multor săptămâni sau chiar zile. Din aceasta rezultă că că dimensiunea sa nu poate depăși câteva zile lumină, altfel, în întregime, ca un singur obiect, nu și-ar putea schimba luminozitatea atât de repede. Este posibil ca acest raționament să nu se aplice întregului quasar, ci acelor regiuni ale acestuia care au contribuția principală la radiație.
Existența unei mingi mici, dar foarte masive de gaz, care, conform unor date, este nucleul unui quasar, nu este atât de ușor de explicat. Se poate dovedi cu strictețe că o minge de gaz obișnuită cu o masă chiar și de câteva sute de mase solare va începe inevitabil să se micșoreze necontrolat și rapid sub influența propriei gravitații, până când va atinge o dimensiune la care orice emisie de lumină va înceta; va avea loc, după cum se spune, un colaps gravitațional. Dar quasarii există și pentru o perioadă destul de lungă, probabil mai mult de o sută de ani. Am reușit să găsim fotografii ale cerului făcute în secolul trecut, unde printre stele a fost capturat quasarul 3C 273; luminozitatea sa nu s-a schimbat semnificativ de atunci.
Experții consideră că motivul stabilității unui quasar ar trebui căutat în rotația sa rapidă sau în mișcările haotice violente ale materiei sale. Până când astfel de mișcări nu vor înceta (și acest lucru necesită mult timp), quasarul nu își va începe compresia catastrofal de rapidă.
Există și alte presupuneri. Unii cercetători cred, de exemplu, că, deși khazarii se află în afara galaxiei noastre, distanța până la ei este de multe ori mai mică decât ceea ce decurge din schimbarea roșie. Cu alte cuvinte, deplasarea lor spre roșu este cauzată în principal nu de expansiunea Universului, precum galaxiile, ci din alte motive. În acest caz, masa și luminozitatea quasarelor pot să nu fie foarte mari. De exemplu, quasarii pot fi mici aglomerări de gaz care zboară cu viteza aproape de lumină, odată ejectați de galaxia noastră sau de o galaxie vecină.
Se poate presupune un alt lucru: quasarii nu au deloc viteze mari, iar deplasarea la roșu este cauzată de mișcarea luminii într-un câmp gravitațional puternic. Deplasarea la roșu are loc deoarece un fascicul de lumină, care scapă din câmpul gravitațional puternic creat de corpuri foarte dense, își pierde o parte din energie și, prin urmare, își mărește lungimea de undă. Cu toate acestea, ipotezele bazate pe aceste ipoteze nu pot explica încă întregul corp de date cunoscute și, poate, fac natura quasarului și mai de neînțeles. Prin urmare, majoritatea oamenilor de știință continuă să considere quasarii ca fiind obiectele cele mai îndepărtate.
Mai mult de o sută de quasari sunt acum cunoscuți. Cele mai îndepărtate dintre ele au o schimbare atât de mare în roșu încât razele ultraviolete invizibile emise de quasari devin vizibile, căzând în partea vizibilă a spectrului.
Căutarea de quasari a dus la descoperirea unor obiecte înrudite. În fotografii, ele sunt aproape imposibil de distins de stelele care au o culoare albastră și linii spectrale deplasate spre partea roșie. Dar, spre deosebire de quasari, ei cu greu emit unde radio, ceea ce îi face foarte greu de detectat. Obiectele descoperite au fost numite galaxii cvasi-stelare (prescurtate ca kvazags). Până acum, puține dintre ele au fost găsite, dar acest lucru se datorează doar dificultăților de detectare: unele stele din galaxia noastră sunt la fel de albastre ca quasag-urile și quasarii și doar analiza spectrală poate arăta dacă este o stea sau un obiect extragalactic. Quasag-urile sunt chiar mai frecvente în Univers decât quasarii. Cel mai probabil, acestea sunt aceleași obiecte, doar în stadii diferite de dezvoltare.
Neînțelegând încă natura acestor obiecte îndepărtate, oamenii de știință au început să-și folosească observațiile pentru a rezolva o serie de probleme. De exemplu, razele de lumină emise de quasari și quasag-uri parcurg distanțe mari între galaxii prin gaze foarte rarefiate. Analiza luminii primite poate ajuta la clarificarea densității gazului în spațiul intergalactic. Dar ceea ce este deosebit de atractiv este că razele care vin la noi de la aceste obiecte sunt ca mesagerii din trecutul îndepărtat: la urma urmei, cu cât obiectul este mai departe, cu atât este mai mare deplasarea lui spre roșu, cu atât lumina pe care am primit-o astăzi era emisă mai devreme. Vedem aceste corpuri îndepărtate așa cum erau acum miliarde de ani, dar până acum s-au schimbat fără îndoială dincolo de recunoaștere. Observând obiecte îndepărtate, se pare că ne uităm în trecutul Universului. Având ocazia de a afla cum sa extins Universul cu miliarde de ani în urmă, oamenii de știință studiază ce proprietăți are spațiul din jurul nostru și cum se schimbă aceste proprietăți în timp. Observațiile duc la concluzia, de exemplu, că acum miliarde de ani quasari au fost găsiți în Univers de multe ori mai des decât sunt acum.
De asemenea, relativ recent, a devenit cunoscut un detaliu foarte curios: există mai mulți quasari (sunt localizați în diferite zone ale cerului), în care în spectru, alături de liniile de emisie a luminii, există linii de absorbție întunecate. Deplasarea la roșu a liniilor de emisie pentru toți acești quasari este diferită, dar deplasarea liniilor de absorbție este aproape aceeași - este de aproximativ 2,0! Și numărul de quasari cu o astfel de deplasare a liniei […] s-a dovedit, de asemenea, a fi suspect de mare. Unii cred că această coincidență este cauzată de anumite trăsături ale expansiunii Universului, alții văd asta ca o confirmare a faptului că deplasarea către roșu a quasarelor este rezultatul proprietăților lor interne.
Studiul quasars și quasags decurge într-un ritm rapid. Ne ajută să învățăm cum Universul își schimbă treptat aspectul. A fost o vreme în care nici stelele, nici galaxiile, nici quasarii nu existau deloc, iar materia era sub alte forme, poate necunoscute. Dar natura a fost și va rămâne întotdeauna cunoscută, iar studiul galaxiilor, care conțin aproape toată materia densă a Universului, și al obiectelor cvasi-stelare misterioase - quasari și quasag - ne ajută să înțelegem cum funcționează și cum se dezvoltă Universul. "
Nu ar trebui să credem naiv că astronomii nu s-au gândit la aglomerări de gaz translucide care zboară în cea mai apropiată periferie a galaxiei noastre, acești nori mici de deasupra Galaxiei, ascunzându-ne din când în când quasarii pe drum. Acesta este primul lucru pe care chiar și un copil îl înțelege. Dar acesta este postulatul care face ridicole aproape toată știința naturală modernă (cu tot aparatul ei matematic al fizicii și echipamentul ei științific în observatoare, în laboratoare de cercetare, în producția militară). Acum, postulate în cosmologie oferă o direcție fizicienilor. Cine îndrăznește să declare că are la minte slabă cu propunerea sa copilărească: să ia în considerare în continuare ipoteza unor aglomerări translucide de gaz în spațiu, care pâlpâie în fața telescoapelor - pe nasul tuturor!
S-a stabilit științific că, în unele domenii ale științelor naturale, o presupunere care nu este suficient de sălbatică nu poate fi corectă! Se întunecă norii? Ce fel de vorbire de copil! Chiar și școlarii ar trebui să știe că quasarii de dimensiune cosmologică nu ar trebui să existe!
Într-adevăr? Dar în Istoria Mondială a Națiunilor se poate ca tot ceea ce s-a scris anterior să se dovedească a fi fundamental fals, de exemplu, din punctul de vedere al lui A. T. Fomenko, un matematician și academician.
Nu este acceptat să aveți propria părere despre quasari, precum și despre Khazars.
Deoarece nu suntem oameni de știință, ne distram cu un joc despre modul în care „schizofrenicii tricotează mături”.
Să ne amuzam cu dovezi prin contradicție că un quasar este exact ceea ce avem nevoie. Vom apăra judecățile absurde de la oamenii de știință drepți ca și cum ar fi adevărate.
A fost citat mai sus: „Quasarii pot fi mici aglomerări de gaz care zboară cu viteza aproape de lumină, odată ejectați de galaxia noastră sau de o galaxie vecină”.
Să simplificăm presupunerea. Emisiile de gaze sunt relevante pentru subiect, dar acestea nu sunt quasari, ci doar nori mici deasupra galaxiei noastre. Viteza aproape a luminii a emisiilor nu este deloc necesară pentru explicații. Emisiile doar din galaxia noastră sunt suficiente și cele mai probabile. Nu este nevoie de o astfel de „aglomerație de gaz de dimensiuni mici”, în care gazul din anumite motive se încălzește, chiar și până la punctul de a străluci și chiar și astfel încât să arate ca un quasar. Este suficient ca aceste mici emisii de gaz în vidul spațiului, uneori, nu fac decât să întunece quasarul de pe Pământ și, prin urmare, să slăbească ușor lumina care vine de la acesta. Deoarece acestea sunt ejecții din Galaxie, ele nu afectează luminozitatea stelelor din Galaxie, între care este vizibil un quasar, a cărui luminozitate, în contrast, se schimbă considerabil.
La o distanță atât de mare la care se află quasarul față de Pământ, oricât de mare ar fi, chiar și în comparație cu galaxiile, de pe Pământ este vizibil ca punct. Tot ceea ce este cel puțin mai mare decât dimensiunea Pământului, în special chiar și cei mai mici nori de gaz din apropierea galaxiei noastre, acoperă întregul quasar de pe Pământ, indiferent de dimensiunea acestuia, acolo, în locul său îndepărtat. Gazul din spațiu este descărcat astfel încât devine aproape complet transparent, deși încă nu este perfect transparent, ceea ce afectează luminozitatea luminii care ajunge pe Pământ de la quasar.
Deoarece, se pare, nu există nicio dovadă că un quasar nu poate fi mai mare de câteva zile lumină, atunci, pe lângă ipotezele neconvingătoare despre natura quasarului, general acceptate astăzi, se deschid oportunități pentru a construi alte imagini care conectați și explicați ceea ce nu a putut fi explicat în ipotezele de prezentare menționate mai sus.
În cartea sus-menționată, publicată în 1970, se spune la pagina 20: „Astronomii au de-a face cu cele mai mari, mai masive și mai îndepărtate corpuri care există în natură. Prin urmare, sunt obișnuiți cu cântare gigantice și cu numere uriașe. [… … …]
Galaxiile sunt atât de departe de noi încât, cu excepția câtorva dintre cele mai apropiate, nu pot fi văzute cu niciun telescoap. Ele sunt studiate, de regulă, folosind fotografii astronomice sau receptoare electronice. Luminozitatea galaxiilor, dimensiunea, forma, structura și poziția lor pe cer sunt determinate din fotografii.”
La pagina 25, este interesant de menționat următoarele:
"" Explozii în centrele galaxiilor
Multe sute de puncte sau zone mici au fost descoperite pe tot cerul de la care undele radio vin la noi. Pentru a afla ce corpuri le emit, telescoape mari sunt folosite pentru a fotografia zona cerului în care este înregistrată una sau alta sursă radio. În mod neașteptat, s-a dovedit că în locul multora dintre ele există galaxii îndepărtate. Au fost numite radiogalaxii.
… … …
În imagine... o galaxie radio situată într-un grup mare de galaxii din constelația Fecioarei. Distanța până la acesta este de aproximativ 30 de milioane de ani lumină.”
Să comparăm.
« Cea mai apropiata quasarul (cunoscut sub numele de 3C 273) este localizat la o distanţă de 1,5 miliarde. la ani lumină de noi, și totuși asta poate fi observată chiar și cu un telescop mic, în care pot fi văzute doar câteva galaxii din apropiere.”
„Galaxiile sunt atât de departe de noi încât, cu excepția celor mai apropiate, ele nu poate fi văzut cu niciun telescoap».
Ce nonsens:
Galaxiile, chiar și formate din multe miliarde de stele strălucitoare, nu pot fi văzute cu niciun telescoap. Cu toate acestea, dintr-un motiv oarecare, se presupune că este posibil să vedeți clar chiar și cu un telescop mic doar o „minge de gaz de dimensiuni mici ejectate de o galaxie”, doar una și una ultra-depărtată.
Acest gaz, aruncat în frigul spațiului, în vidul spațiului, în timp ce are o masă semnificativ mai mică decât masa a câteva sute de sori (și nu multe miliarde de stele identice și chiar mai mari), se presupune că este pentru unii. motiv incomparabil mai strălucitor decât orice galaxie.
Acest gaz, care se extinde în vidul spațiului și, prin urmare, devine din ce în ce mai transparent, din anumite motive este clar vizibil într-un telescop, chiar și într-un telescop mic. Și dintr-un motiv oarecare este vizibil ca înroșit, strălucește mult mai strălucitor decât toate miliardele de stele din galaxie care i-au dat naștere la un loc.
Distanța de la Soare la Pământ este de câteva minute lumină. Soarele este o minge de gaz. La suprafața sa, ca să spunem așa, temperatura este de câteva mii de grade. O minge de gaz cu o masă egală cu masa de cel mult o sută de sori (în caz contrar, ar dispărea în colaps gravitațional), cu un diametru de cel mult câteva zile lumină (din motivele menționate mai sus) ar trebui să aibă o densitate de miliarde. de ori mai jos, la care nu există condiții pentru procesul termonuclear , încălzirea stelei. O astfel de minge de gaz trebuie să fie rece și, prin urmare, invizibilă.
Se pare că quasar, de doar câteva zile lumină, vizibil prin nebuloase de gaz și praf la o distanță de cel puțin 1,5 miliarde de ani lumină - chiar și într-un telescop mic; asta în ciuda faptului că Nu poți vedea galaxiile cu niciun telescop, cu excepția câtorva din apropiere. Asta în ciuda faptului că 30 de milioane de ani lumină- aceasta este distanța până la galaxii foarte îndepărtate.
Să mai adăugăm ceva la aceasta, ținând cont de realizările din anii următori.
Astronomia a avansat la noi scări de distanță în care chiar și miliarde de ani-lumină sunt incerte de estimat. La o asemenea distanță, nicio galaxie nu este vizibilă în fotografii. Doar clustere uriașe și superclustere de galaxii pot fi detectate foarte vag. Și quasarii sunt încă vizibili.. Mai mult, din ce în ce mai mulți quasari îndepărtați s-au dovedit a avea o deplasare spre roșu de peste 2, și mai mult de 3, și mai mult de 4, și... Astronomii și-au pierdut scara distanței în miliarde de ani lumină.
A vedea un quasar, cu dimensiunea nu mai mult de câteva zile lumină, de la o distanță de, de exemplu, doar cincisprezece miliarde de ani lumină - a menționa ceva mai mult decât atât este considerat o prostie - este același lucru cu vezi tigara de licurici de la o distanță de nici un metru, nici un kilometru, nici o mie de kilometri sau chiar un milion de kilometri, dar de la o distanţă de trei miliarde de kilometri..
Nu pot să cred asta.
Au plasat astronomii și fizicienii cu adevărat quasarul în interiorul galaxiei doar pentru că nu s-au gândit să explice schimbările frecvente și neregulate ale luminozității înregistrate a quasarului prin umbrele pâlpâitoare din norii translucizi de gaz și praf de deasupra galaxiei noastre?
În anul 1980, am întâlnit pentru prima dată termenul „șiruri cosmologice” într-o broșură de știință populară. Apoi m-am gândit imediat că quasarii sunt nodurile la care se termină aceste șiruri de legătură, formând o rețea spațială. Materialul acestei rețele sunt superclustere de galaxii. Ele sunt „materie” la scară cosmologică. Aproape toată această materie a Universului este concentrată în nodurile acestei Rețele. Doar o mică parte din materialul total al acestei rețele este conținută în șirurile sale, iar o parte foarte nesemnificativă a acestui material este conținută în peliculele întinse între șirurile acestei rețele. Nu există galaxii în spațiile dintre șirurile care întind filmele celulelor acestei Rețele. Atracția gravitațională dintre stele, galaxii și clustere de galaxii formează tensiunea superficială a filmelor dintre șiruri și șirurile cosmologice în sine. Forțele gravitaționale trag acest material din șiruri în nodurile rețelei, unde se află aproape toată masa gravitațională a rețelei. Galaxiile din superclustere uriașe au zburat spre aceste noduri cu o accelerație crescândă a căderii libere de miliarde de ani. Distanțele dintre ele cresc, ca și distanța dintre picăturile de apă care cad, care se desprind una după alta dintr-un gheață într-o zi caldă de primăvară. Aceasta este recesiunea galaxiilor. Această rețea elastică nu se comprimă deoarece forțele gravitaționale sunt contracarate de forțele „cosmologice”. Ce fel de puteri sunt acestea? Acestea sunt forțele unei alte interacțiuni fundamentale în Natură, deja a cincea, pe lângă cele patru cunoscute: Puternic, Slab, Electromagnetic și Gravitațional. Faptul existenței primelor două dintre acestea a fost stabilit abia în secolul al XX-lea. Chiar și în a doua jumătate a secolului al XX-lea, în manualele școlare de fizică au fost menționate doar anumite forțe speciale de atracție „intranucleare” între protoni. Masa protonilor este prea mică pentru ca forțele gravitaționale dintre protoni la distanța dintre ei să învingă forțele de repulsie unul față de celălalt ale protonilor care au aceleași sarcini electrice, care împiedică protonii să se apropie prea mult. În spațiu, câmpul electromagnetic al planetelor nu afectează poziția și mișcarea lor relativă. Mecanica cerească se ocupă doar de gravitație.
Descoperirea cu mai puțin de trei decenii în urmă a structurii celulare a Universului necesită o declarație a prezenței în Natură a forțelor mai extinse decât a celor gravitaționale. Forțele cosmologice se manifestă vizibil la distanțe internodale ale Rețelei cosmologice în interacțiunea acelor cantități de materie care sunt concentrate la nodurile acestei Rețele. Forțele gravitaționale sunt decisive doar la scări de distanțe mai mici și cu cantități mai mici de materie concentrată. Cantitatea de masă gravitațională dintr-un nod al Rețelei cosmologice, să presupunem, este proporțională cu cantitatea cosmologică de materie dintr-un nod al Rețelei cosmologice sau în orice altă concentrație de materie. Dar coeficientul de forță de interacțiune dintre două cantități concentrate de materie cu distanța crescândă dintre obiectele care interacționează este mai mare pentru câmpul cosmologic decât pentru câmpul gravitațional - cu aceeași formulă pentru forța de interacțiune. Prin urmare, pe măsură ce distanțele scad, forța de interacțiune dintre clusterele de materie, forțele de repulsie cosmologică - forțele cosmologice - fac loc forțelor gravitaționale pentru a juca un rol principal în determinarea structurii materiei. Și invers, odată cu creșterea distanțelor la scara cosmologică, forțele de atracție - forțele gravitaționale - lasă loc rolului lor dominant în formarea structurii materiei. La distanțe mai mari decât distanțe intergalactice, materia capătă o structură similară cu spuma de săpun dintr-o cadă. Forțele repulsive (la fel ca presiunea aerului încălzit peste apa fierbinte dintr-o cadă umflă bule de spumă de săpun), câmpul respingerii cosmologice împrăștie galaxiile. Forțele elastice, forțele gravitației, împiedică galaxiile să-și piardă legătura între ele. Masele cosmologice de materie sunt distribuite în spațiu pe scari cosmologice ca bulele de săpun în spumă peste apă caldă într-o baie. Săpunul curge de-a lungul filmelor de bule până la liniile de intersecții ale acestora și apoi de-a lungul acestor linii până la punctele nodale ale spumei, la punctele de legătură ale acestor linii, la capetele acestor linii. În mod similar, galaxiile se adună în punctele nodale ale spumei cosmologice, adică cad în quasari, în aceste găuri negre ale Universului. Galaxiile cad în quasar cu o accelerație de cădere liberă din ce în ce mai mare. În vecinătatea Pământului, forța gravitației și, prin urmare, accelerația căderii libere a corpurilor, depinde și de distanța până la această planetă. Masa quasarului este atât de neînchipuit de mare, iar galaxiile cad în beatitudine de la asemenea înălțimi încât accelerează până la viteza aproape de lumină, determinată pentru masa acestui quasar. Redshift este un efect Doppler care arată viteza cu care o sursă de undă se îndepărtează de observator. Deplasarea la roșu a spectrului de raze de la quasar nu spune nimic despre distanța până la quasar. Prin urmare, nu este deloc un fapt că quasarul, de exemplu, 3C 273 se află la exact 1,5 miliarde de ani lumină distanță. Nu vedem lumina din galaxii care se alimentează în quasar din direcția opusă, fie doar pentru că nu poate trece la noi prin quasar, prin sfera colapsului, prin această capcană gravitațională pentru orice, chiar și pentru lumină.
Lumina din galaxii care cad din alte direcții în quasar fie nu are o deplasare la roșu dacă quasarul este staționar în raport cu observatorul de pe Pământ (și acest lucru poate fi presupus în ipoteza noastră), fie are o deplasare spre roșu diferită corespunzătoare vitezei de retragere. a quasarului însuși. Noi nu vedem această lumină. De ce? Îmi amintesc o imagine dintr-un manual de fizică școlar - inele concentrice de inele alternante de lumină și întuneric sunt vizibile pe ecran ca urmare a interferenței undelor de lumină dintr-o sursă coerentă punctuală în anumite condiții pentru realizarea unui astfel de experiment. Referitor la acest fenomen a fost menționată o expresie figurativă: „lumina plus lumina dă întuneric”. Ceva similar, s-ar putea presupune, se întâmplă cu undele luminoase de la un quasar, a căror dimensiune unghiulară pentru un observator de pe Pământ este extrem de mică.
Nodurile rețelei cosmologice sunt respinse unele de altele de câmpurile cosmologice create în ele prin acumulări de materie în cantități cosmologice. La o distanță doar între două stele învecinate, forța de repulsie cosmologică este mică în comparație cu puterea atracției gravitaționale a acestora una față de alta. Dar la distanțe intergalactice și cu atât mai mult la distanțe dintre grupuri uriașe și superclustere de galaxii, forța de respingere cosmologică a concentrațiilor foarte mari de materie, în cantități cosmologice, este mai vizibilă decât gravitația. Acesta este motivul „împrăștierii galaxiilor”. La fel cum grupurile de stele formează galaxii, grupurile de galaxii în formațiuni similare pot fi numite „galaxii de galaxii”. Galaxiile învecinate și grupurile de galaxii, cum ar fi benzile de cauciuc invizibile sau ca lipicibilitatea vâscoasă, absolut transparentă, sunt interconectate în sisteme de lanțuri elastice și rețele de verigi de diferite dimensiuni ale unor astfel de lanțuri. Prin forțele de atracție reciprocă, aceste lanțuri sunt atrase în nodurile rețelelor pe care le formează. Acolo unde acumularea treptată a materiei în galaxii și concentrația masei lor gravitaționale (materiei) formează o gaură neagră de colaps gravitațional, acolo se aprinde un quasar. Ceea ce vedem când observăm un quasar este ultima clipă a următoarei mase de materie care zboară în quasar cu viteza aproape de lumină, încălzită până când atomii săi se dezintegrează în particule.
Sunt sigur că aceasta este o ipoteză mai convingătoare a naturii quasarului. Se pare că de multă vreme nu sunt singurul care își imaginează quasarii drept Găuri Negre, în care cade tot ce cade în ele: de la galaxii la superclustere de galaxii. Zilele trecute, de la un fost student, am auzit o expresie care mi-a fost curioasă despre quasari: „mâncători de spațiu”. Dintr-un motiv oarecare, exact așa a menționat odată unul dintre profesorii săi de quasari. Faptul că un quasar strălucitor este un corp absolut alb și un corp absolut negru și o gaură neagră trebuie să fi trecut prin minte tuturor celor care erau curioși ca prima presupunere. Dar a conectat cineva quasari, găuri negre și șiruri cosmologice în același model de Univers pe care îl am eu? Modelul Universului sub formă de bule de spumă a fost propus de Andrei Saharov. Zilele trecute am dat peste doar câteva cuvinte menționate de vreun jurnalist. Merită să întreb dacă asta vreau să spun?
Mi-am amintit odată o frază de la un profesor de filozofie într-un curs minim candidat: „Dezvoltarea formelor materiei poate fi asociată cu extinderea spațiului.” Apoi m-am gândit: „Ce s-ar întâmpla dacă spațiul ar fi comprimat, să spunem, a început să se comprime? Este posibil acest lucru oriunde în natură? Ce este spațiul? Care sunt formele materiei și materiei însăși în înțelegerea fizicienilor și nu în definiția lui Lenin („realitatea obiectivă dată în senzații”)?
Ce este un spațiu limitat este clar din viața de zi cu zi. Un spațiu restrâns poate fi comprimat, de exemplu, de un piston din cilindrul unui motor cu ardere internă. Acest spațiu, sau mai precis, aerul din el se încălzește și se consumă mai multă energie pe unitatea din acest spațiu.
Fiecare spațiu imaginabil este limitat. Spațiul imaginabil, numit Univers, este de asemenea limitat - de amploarea a ceea ce se observă. Subliniind sensul rezonabil al unui astfel de concept, ei îl înlocuiesc uneori cu cuvântul Metagalaxie, astfel încât infinitul rău să nu fie implicat.
Când este menționată ipoteza Big Bang-ului, care a dat naștere instantaneu întregului Univers în expansiune cu doar... unsprezece miliarde de ani în urmă dintr-un spațiu infinit de mic, ceea ce se înțelege este infinitul malefic de cantități, atât mari cât și mici. Teoreticienii au nevoie de o abstracție atât de proastă pentru a opera abstract, matematic, cu numere atât de infinit de mari și aproape dispărător de mici în proprietățile materiei, care nu sunt încă observate și pentru care este imposibil să-ți asume în mod inteligibil un loc și o prezență reale. în natură. Ceva infinit de mic, ca ceva infinit de mare, poate fi definit doar matematic - ca un infinit necesar, dar rău, care nu există cu adevărat și nu a existat niciodată nicăieri. În teoretizare - la explicarea fenomenelor - ei simplifică descrierea fenomenelor și recurg la conceptul de „ideal”, fără să realizeze întotdeauna că acest ideal nu poate exista, deși ceva apropiat este posibil.
Densitatea infinită a materiei și energiei este doar un model matematic - ceva care nu poate exista în Natură, dar acesta este util pentru înțelegerea unei imagini simplificate a fenomenelor studiate.
Nu cred în ipoteza nașterii instantanee a întregului Univers dintr-un punct infinitezimal într-un trecut. Nu toți fizicienii cred în asta. Cu toate acestea, pot spune unde sunt condițiile de care au nevoie teoreticienii pentru ca modelul Big Bang să devină inutil pentru ei. Modelul quasar, mai bun decât modelul nașterii și expansiunii Universului, ar trebui să ofere răspunsuri coerente și consistente la întrebările de bază moderne despre imaginea lumii.
Să ne imaginăm un astfel de model. Undeva un spațiu limitat - la scara cosmologiei - este comprimat. Să ne imaginăm un vis că spațiul din jurul nostru începe să se micșoreze. Totul se încălzește. Una după alta, formele de organizare a materiei dispar de la sus în jos. Omenirea și lumea animală se sufocă de înfundare și mor. Odată cu încălzirea suplimentară a spațiului, totul biologic dispare. Substanțele organice și apoi orice substanțe chimice în general se dezintegrează în atomi. Pe măsură ce mediul se încălzește, ele sunt ionizate și totul se transformă în plasmă fierbinte. Atomii își pierd învelișul de electroni. Nucleele elementelor chimice grele se descompun în altele mai ușoare. Are loc un proces care este opusul modului în care au apărut nucleele atomice. Dezintegrarea nucleelor transformă totul în aglomerări de particule elementare. Mișcându-se din ce în ce mai repede, își manifestă tot mai mult natura ondulatorie. Materia se manifestă din ce în ce mai puțin în proprietățile corpusculare ale particulelor și din ce în ce mai mult în proprietățile undelor, în cheaguri de energie ale câmpurilor fizice. Aceste aglomerări emit energie atâta timp cât radiația este capabilă să scape din colapsul gravitațional în spațiul comprimat. Din momentul în care următoarele mase cad în colaps gravitațional, ele dispar în el. Materia de acolo capătă alte forme care sunt încă de neînțeles pentru filozofi și fizicieni. Ea nu dispare, dar ca realitate obiectivă nu ne mai este dată în senzații. Aceasta înseamnă că nu este încă clar: cum ceea ce pierdem din vedere se manifestă în unele fenomene naturale care nu sunt observate deloc în punctul în care am pierdut din vedere ceva ascuns în Gaura Neagră. Dispărând în gaura neagră a unui „Prin oglinda materiei” fizice, materia se manifestă cumva în unele fenomene ale existenței Naturii în ansamblu, deși mase de materie care au căzut în colaps încetează să strălucească și se manifestă prin radio. emisie și alte radiații în orice parte a spectrului undelor electromagnetice.
Există zone în Univers în care toate acestea se întâmplă, doar fără uciderea rasei umane. Ceea ce este descris de ipoteza Big Bang despre prima clipă a nașterii Universului se întâmplă acolo constant și pentru totdeauna, dar în ordine inversă. Fizicienii teoreticieni vor descoperi că acolo există de fapt toate acele condiții pe care nu le pot obține la niciun accelerator de particule de ultra-înaltă energie. Spațiul la scară cosmologică se contractă lângă quasari.
Contrar celor citate mai sus, cred că quasarul se va prăbuși în continuare și va exista suficient material pentru ca acesta să continue acest proces pentru totdeauna. De pe Pământ vedem galaxii zburând departe de noi cu o accelerație crescândă către quasarii lor cei mai apropiați, unde aceste mase de materie care se încălzesc „dispar”... Știința nu a cunoscut niciodată o asemenea scară. Dimensiunea și vârsta „Universului” nu sunt limitate la două zeci de miliarde de ani lumină. Ceea ce se presupune că s-a întâmplat începând din momentul numit „Big Bang” sau „Nașterea Universului” se întâmplă de fapt, acum, dar în ordine inversă și în nenumărate zone ale Universului și pentru totdeauna. Aceasta este ceea ce vedem în formă quasari. Acestea sunt tocmai „PUNCTELE” în care cad cei care cad în ele cu viteza aproape de lumină, cu o accelerație inimaginabil de mare a căderii libere, tot ceea ce vedem împrăștiind este către cei mai apropiați quasari care îi atrag. Aici se împrăștie galaxiile și superclusterele de galaxii, formând ceva de genul „supergalaxii”, nu mai constau din stele, ci din galaxii.
Quasarii - „Devoratorii de spațiu” - nu pot fi „mici aglomerații de gaz care zboară cu viteza aproape de lumină, odată ejectați de a noastră sau de orice galaxie învecinată”
Începând cu anii 80, oamenii au început să vorbească despre misterioase „șiruri cosmologice”.
La distanțe la care nicio galaxie nu poate fi văzută nici măcar pe fotografiile astronomice, astronomii au început să distingă vag obiecte extrem de îndepărtate - grupuri mari și superclustere de galaxii. S-a observat că galaxiile se pot grupa în același mod în care stelele formează galaxiile. Astfel de formațiuni au ajuns să fie numite supergalaxii. Între ele, precum și între galaxii, precum și între stele, precum și între planete, există întinderi vaste de goluri cosmice incomparabile cu dimensiunea lor. Foarte vag vizibile, poate datorită trecerii luminii prin nebuloasele de gaz și praf, aceste obiecte cosmice păreau a fi situate în principal de-a lungul unor linii drepte de întindere cosmologică, în comparație cu care dimensiunile galaxiilor nu sunt nimic. Lanțurile erau mai mult imaginate decât observate în mod clar. Totuși, acest lucru a fost suficient pentru a presupune că astfel de obiecte sunt situate de-a lungul liniilor și suprafețelor locației lor în Univers. Unele astfel de obiecte ne sunt vizibile dispuse ca într-o linie.Planul Galaxiei noastre este ceva cu totul diferit și la o scară complet diferită. Calea Lactee este aproape perpendiculară pe unul dintre aceste planuri, în măsura cosmologică.
În continuare, a devenit clar că Universul are o structură celulară la o scară care este acum de înțeles. Ce fel de celule sunt acestea, care este natura lor?
Voi încerca să explic așa cum mi-l imaginez.
Astăzi, fizicienii recunosc patru interacțiuni fundamentale: gravitațională, electromagnetică, slabă și puternică. Interacțiunea puternică este limitată de spațiul nucleului atomic, interacțiunea slabă de spațiul atomului. Chiar și o stea astronomică poate avea un câmp electromagnetic în jurul ei. Câmpul gravitațional atrage galaxii la mii de ani lumină una de cealaltă.
Forțele puternice și slabe erau necunoscute fizicienilor din secolul al XIX-lea. Nici la începutul celei de-a doua jumătate a secolului XX, manualele școlare nu menționau aceste concepte în secțiunea de fizică nucleară, ci doar forțele intranucleare ale atomului.
Lista interacțiunilor fundamentale nu se va limita întotdeauna doar la aceste patru. Mai devreme sau mai târziu va trebui să anunțăm că această listă va fi completată cu interacțiuni care nu se limitează la aceste patru.
Cu mare teamă că totul va trebui regândit, uneori sunt menționate forțe cosmologice. Se presupune că ele par a fi responsabile pentru recesiunea galaxiilor, cu alte cuvinte, pentru expansiunea Universului. Forțele cosmologice sunt forțe de repulsie universală, ceva opus forțelor gravitației universale.
Purtătorul forței gravitaționale este masa, care nu este niciodată negativă și este atrasă de masa (ca să spunem așa, sarcina gravitațională) a tot ceea ce are masă, conform formulei lui Newton. La distanțe astronomice, forțele gravitaționale de atracție ale corpurilor astronomice precum planetele și stelele determină imaginea naturii la aceste scări de distanță. În microcosmos, gravitația nu joacă niciun rol, deși legea gravitației universale este valabilă și acolo.
În macrocosmos, purtătorii forțelor electrice și magnetice formează câmpuri de atracție și repulsie, aparent indiferent de mărimea maselor surselor acestor câmpuri, dar sursele acestor câmpuri au neapărat un fel de masă. În megalume, la distanțe interstelare și chiar interplanetare, rolul forțelor electromagnetice, de exemplu, influența câmpului magnetic al planetei asupra comportamentului planetelor din apropiere, este redus la zero.
Nu este nevoie să vorbim despre interacțiunea puternică și slabă a particulelor elementare asupra mișcărilor corpurilor cerești. Dar este de remarcat faptul că în microcosmos, particulele au o sarcină electrică foarte definită și o masă definită, care este locul unde se manifestă relația cantitativă dintre masă și sarcina electrică.
În lumea distanțelor cosmologice, începând cu cele intergalactice, forțele gravitaționale încep treptat să cedeze forțelor cosmologice rolul lor de stăpân în megalume.
La distanțe cosmologice, forțele principale devin forțele de repulsie unele față de altele ale obiectelor foarte mari și foarte îndepărtate - cosmologice, în comparație cu dimensiunea cărora galaxiile nu sunt nimic.
Galaxiile sunt atrase unele de altele, dar la distanțe suficient de mari forțele de respingere cosmologice devin mai mari decât forțele de atracție reciprocă ale galaxiilor, iar galaxiile se îndepărtează unele de altele, dar rămân totuși conectate între ele prin forțe gravitaționale. Și superclusterele uriașe de galaxii sunt situate atât de departe unele de altele încât atracția gravitațională dintre ele este neglijabilă în comparație cu forțele cosmologice de respingere reciprocă a materiei în cantități cosmologice. La distanțe mici, respingerea cosmologică a unor cantități mici de materie este neglijabilă, la fel cum atracția gravitațională a unor cantități mici de materie este neglijabilă atât la scara micro- și macrocosmosului, în care avem experiența de zi cu zi de cunoaștere a fenomenelor naturale. .
Manifestarea forței cosmologice crește din ce în ce mai semnificativ la distanțe cosmologice din ce în ce mai mari. Clusterele și superclusterele de galaxii care zboară unul de celălalt sunt situate la distanțe mult mai mari decât cele intergalactice. Galaxiile învecinate între ele, îndepărtându-se unele de altele, încă contracarează influența forței cosmologice cu gravitația lor. Ca urmare, doar diferența dintre forțele gravitaționale și cele cosmologice este forța rezultată care fie le apropie, fie le depărtează, în funcție de care dintre ele este mai mare sau mai mare (cu modificarea scarii distanțelor).
Grupurile învecinate de galaxii în expansiune acționează unele asupra altora atât prin atracție gravitațională, cât și prin repulsie cosmologică. La scara unei astfel de imagini, forțele gravitaționale la astfel de distanțe sunt deja slabe. Forțele cosmologice devin cele mai importante pe scara cosmologiei.
Ce în materie este purtătorul forței cosmologice, sursa câmpului cosmologic, la fel ca masa este purtătorul forței gravitaționale, sursa câmpului gravitațional? Acest lucru este similar cu întrebările: Ce este electricitatea? Ce este magnetismul? Care sunt forțele în nucleul unui atom? Nu stiu. Știu doar că ele există. Deocamdată, acest lucru este suficient pentru a înțelege ce este un quasar.
Aș numi structura celulară a Universului, adică Metagalaxia, Spumă cosmologică. Se formează ca reziduurile de săpun într-o cadă atunci când bulele de abur se extind în ea.
Spațiul de vapori din spumă se extinde, ca spațiul cosmologic al unei structuri celulare. Baloanele de săpun sunt ca aceste celule ale Universului. La fel ca spuma de săpun, o masă densă de materie este distribuită în spațiul cosmologic în expansiune. Forțele gravitaționale ale clusterelor cosmice de mase le țin împreună ca
elasticitatea bulelor de săpun. Baloanele de săpun de spumă sunt umflate de presiunea aburului din ele, bulele cosmologice sunt umflate de câmpul cosmologic. Lichidul de săpun este tras de-a lungul pereților bulelor. Galaxiile, îndepărtându-se una de cealaltă în planul pereților bulelor cosmologice, zboară pe șiruri cosmologice, grăbindu-se la capetele acestor linii de intersecție a filmelor Foam. Săpunul și galaxiile curg în jos pe astfel de linii în spumă. De-a lungul acestor șiruri, atât grupurile de săpun, cât și de galaxii sunt atrase de punctele nodale ale spumei. Pe măsură ce se apropie de aceste noduri, grupurile de galaxii fuzionează în superclustere de supergalaxii. Iar bulele de săpun din baie și galaxiile sunt atrase în punctele nodale ale bulelor. În spuma cosmică aceste puncte sunt quasari. Galaxiile au căzut acolo în clustere și superclustere de miliarde de ani. Acolo dispar într-un astfel de câmp gravitațional din care nici măcar radiația nu poate scăpa. Prăbușirea galaxiilor care zboară într-o gaură neagră are loc continuu de-a lungul a miliarde de ani. Deplasarea către roșu, surprinzător de mare în radiația materiei încălzite în spațiul comprimat, nu corespunde legii lui Hubble privind proporționalitatea distanței până la sursa de radiație și deplasarea către roșu. Această formulă este greșită. Lumina de la un quasar este lumina unui fulger în ultimul moment al vieții materiei care zboară în gaura neagră a quasarului. Viteza de cădere în această gaură este aproape de viteza luminii. De aceea, deplasarea roșie a luminii lor este atât de surprinzător de mare. Accelerația în creștere bruscă a căderii libere a corpurilor în quasarul care se apropie devine neînchipuit de mare.
Termenul se formează prin combinarea a două cuvinte - cvasestelar (ca stea) și sursă radio (emisie radio). Implicația este că un quasar este o sursă cvasi-stelară de emisie radio.
Faruri ale Universului
A trecut mai bine de jumătate de secol de la descoperirea primilor quasari. Este dificil de a numi numărul de obiecte cunoscute din cauza lipsei de distincții clare între quasari și alte tipuri de galaxii cu nuclee active. Dacă la sfârșitul secolului al XX-lea erau cunoscute aproximativ 4.000 de astfel de obiecte, astăzi numărul lor se apropie de 200 de mii. Apropo, opinia inițială că toți quasarii sunt o sursă puternică de emisie radio s-a dovedit a fi eronată - doar o sutime din toate obiectele îndeplinesc această cerință.
Cel mai strălucitor quasar și cel mai apropiat de Sistemul Solar (3C273, unul dintre primii descoperiti) este situat la o distanță de 3 miliarde de ani lumină. Radiația de la cel mai îndepărtat (PC1247+3406) călătorește către observatorul pământesc în 13,75 miliarde de ani, ceea ce este aproximativ egal cu vârsta Universului, adică acum îl vedem așa cum era la momentul Big Bang-ului. Un quasar este cel mai îndepărtat obiect observabil din spațiul cosmic nemărginit.
Radiație incorectă
Oamenii de știință au fost uluiți de primul quasar descoperit. Observațiile și analiza spectrului nu aveau nimic în comun cu niciunul dintre obiectele cunoscute, atât de mult încât păreau eronate și de nerecunoscut. În 1963, astronomul olandez M. Schmidt (Observatorul Palomar, SUA) a sugerat că liniile spectrale sunt pur și simplu foarte puternic deplasate către partea cu lungime de undă lungă (roșie). Legea lui Hubble a făcut posibilă determinarea distanței cosmologice până la un obiect și viteza de îndepărtare a acestuia din deplasarea spre roșu, ceea ce a dus la o surpriză și mai mare. Distanța quasarului s-a dovedit a fi monstruoasă și, în același timp, arăta printr-un telescop ca o stea obișnuită cu magnitudinea de +13 m. Compararea distanței cu luminozitatea a dat masa obiectului ca miliarde de mase solare, ceea ce nici măcar teoretic nu poate fi.
O comparație a caracteristicilor spectrale ale quasarelor cu datele din galaxii de diferite tipuri duce la concluzii interesante. Este dezvăluită următoarea structură a modificărilor netede ale proprietăților:
- Galaxii normale(tipurile E, SO - emisia radio este de multe ori mai slabă decât emisia optică) - cea mai apropiată, cu un spectru normal.
- Eliptic(tip E, cu o formă de spirală clară și absența stelelor și supergiganților gigantice albastru-alb).
- Galaxii radio(putere de emisie radio de până la 10 45 erg/s).
- Albastru și compact(la distanță, redshift mare și luminozitate ridicată).
- a lui Seyfert(cu miez activ).
- Lacertidae- surse puternice de radiație în nucleele active ale unor galaxii, caracterizate prin variabilitate mare a luminozității.
Aceștia din urmă sunt situati la o distanță mult mai mică decât quasarii și, împreună cu ei, formează o clasă de blazari. Potrivit oamenilor de știință, blazarii sunt nuclee galactice active asociate cu găurile negre supermasive.
Mâncătorii de lume
Cum poate fi aceasta? La urma urmei, o gaură neagră are un câmp gravitațional atât de puternic încât nici măcar lumina nu o poate părăsi. Iar un quasar este cel mai strălucitor obiect, având în vedere distanța până la acesta.
Sursa de radiație electromagnetică este forțele gravitaționale ale găurii negre situate în centrul galaxiei. Ei atrag stele prinse pe câmp și le distrug. Din gazul rezultat în jurul găurii negre se formează un disc de acreție. Sub influența gravitației, se contractă și capătă o viteză unghiulară mare, ceea ce duce la o încălzire puternică și la generarea de radiații. Materia din regiunile interioare ale discului care nu este absorbită de gaura neagră intră în formarea de jeturi - fluxuri îngust direcționate de particule elementare de înaltă energie formate sub influența unui câmp magnetic din polii opuși ai miezului galactic. Lungimea jeturilor poate varia de la câteva până la sute de mii de ani lumină și depinde de diametrul discului de acreție al obiectului.
Punct de vedere
Teoria de mai sus este cea mai populară, explicând majoritatea proprietăților observate ale corpurilor astronomice „de moarte”. O versiune mai puțin obișnuită este că un quasar este „embrionul” unei galaxii, a cărei formare are loc în fața ochilor noștri. Dar toți oamenii de știință sunt unanimi în opinia că aceste obiecte sunt fenomene optice. Același corp poate fi identificat ca o galaxie Seyfert sau radio, ca o lacertidă sau quasar. Ceea ce contează este unghiul în care este situat față de observator:
- Dacă privirea observatorului coincide cu planul discului de acreție, care monitorizează procesele din miezul activ, el vede o galaxie radio (în acest caz, cea mai mare parte a radiației se află în domeniul radio).
- Dacă - cu direcția jeturilor, atunci un blazar cu radiații gamma dure.
Dar, de regulă, obiectul este observat la un unghi intermediar, la care este primită cea mai mare parte a radiației totale.
Dinamica strălucirii
O proprietate fundamentală a quasarului este schimbarea luminozității pe perioade scurte de timp. Datorită acestui fapt, au calculat că diametrul quasarului nu poate depăși 4 miliarde de km (orbita lui Uranus).
În fiecare secundă, un quasar emite în spațiu de o sută de ori mai multă energie luminoasă decât întreaga noastră galaxie (Calea Lactee). Pentru a menține o astfel de productivitate colosală, gaura neagră trebuie să „înghită” o planetă nu mai mică decât Pământul în fiecare secundă. Cu lipsa de materie, intensitatea absorbției scade, funcționarea încetinește, iar luminozitatea quasarului scade. După ce s-a apropiat și a capturat noi „victime”, luminozitatea revine la normal.
Vecini neprietenos
Cunoscând proprietățile periculoase ale acestor puternice surse de energie, nu putem decât să mulțumim universului că ele au fost descoperite doar la mare distanță și sunt absente în galaxiile noastre și din apropiere. Dar nu există aici o contradicție cu Teoria Uniformității Universului? Când căutăm un răspuns, trebuie avut în vedere că observăm aceste obiecte așa cum erau cu miliarde de ani în urmă. Mă întreb ce este un quasar în vremea noastră, astăzi? Astronomii examinează în mod activ structurile spațiale din apropiere în căutarea unor foste surse super-puternice care și-au consumat „combustibilul”. Așteptăm rezultatele.
Oamenii de știință folosesc obiecte cunoscute ca instrument cosmologic pentru a studia proprietățile și a determina principalele etape ale evoluției Universului. Astfel, doar descoperirea quasarului a permis tragerea de concluzii despre energia nenulă a vidului, formularea principalelor probleme ale căutării materiei întunecate și consolidarea încrederii în locul important al găurilor negre în formarea galaxiilor și existența lor ulterioară. .
Contradicții. Timpul se va arăta
Există destul de multe opinii despre modul în care este proiectat și funcționează un quasar. Recenziile experților despre diverse teorii sunt, de asemenea, prezentate într-o gamă largă: de la ironic la entuziast. Dar există obiecte cu o serie de proprietăți care nu au explicații posibile.
- Uneori, deplasarea către roșu a aceluiași quasar diferă cu un factor de 10, prin urmare, obiectul își schimbă viteza de retragere cu același factor. De ce nu misticism?
- Dacă, când observăm doi quasari care se îndepărtează unul de celălalt, estimăm distanța până la ei prin deplasarea lor spre roșu, atunci viteza cu care se împrăștie va fi mai mare decât viteza luminii!
Aceste rezultate fenomenale sunt obținute pe baza teoriei Big Bang, ca o consecință a teoriei generale a relativității. Este ceva în neregulă cu teoria? În general, un quasar este un fenomen care încă își așteaptă cercetătorii!
