Квазар

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Галактика NGC 4319 и квазар Маркарян 205

Квазар (англ. quasar) — мощное и далёкое активное ядро галактики. Квазары являются одними из самых ярких объектов во Вселенной — их мощность излучения иногда в десятки и сотни раз превышает суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша. Следы родительских галактик вокруг квазаров (причём далеко не всех) были обнаружены лишь позднее. В первую очередь квазары были опознаны как объекты с большим красным смещением, имеющие электромагнитное излучение (включая радиоволны и видимый свет) и настолько малые угловые размеры, что в течение нескольких лет после открытия их не удавалось отличить от «точечных источников» — звёзд (напротив, протяжённые источники больше соответствуют галактикам)[1].

Этимология[править | править вики-текст]

Английский термин quasar образован от слов quasistellar («квазизвёздный» или «похожий на звезду») и radiosourceрадиоисточник») и дословно означает «похожий на звезду радиоисточник».

Первоначальное определение[править | править вики-текст]

Кроме современного определения, существовало ещё и первоначальное[2]: «Квазар — класс небесных объектов, которые в оптическом диапазоне похожи на звезду, но имеют сильное радиоизлучение и чрезвычайно малые угловые размеры (меньше 10″)»[3][4].

Первоначальное определение сложилось в конце 1950-х — начале 1960-х, когда были открыты первые квазары и их изучение только началось. Это определение в целом верно, однако со временем были открыты радиоспокойные квазары, не создающие сильного радиоизлучения;[2][5] по состоянию на 2004 год, таковыми являются порядка 90 % известных квазаров.

Обзор[править | править вики-текст]

Первый квазар, 3C 48, был обнаружен в конце 1950-х Аланом Сендиджем и Томасом Метьюзом во время радиообзора неба. В 1963 году было известно уже 5 квазаров. В том же году голландский астроном Мартин Шмидт доказал, что линии в спектрах квазаров сильно смещены в красную сторону. Принимая, что это красное смещение вызвано эффектом космологического красного смещения, возникшего в результате удаления квазаров, расстояние до них определили по закону Хаббла. Почти сразу, 9 апреля 1963 года, Ю. Н. Ефремовым и А. С. Шаровым по фотометрическим измерениям снимков источника 3C 273 была открыта переменность блеска квазаров с периодом всего лишь в несколько дней[6].

По одной из теорий, квазары представляют собой галактики на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная чёрная дыра поглощает окружающее вещество[7][8]. В последнее время принято полагать, что источником излучения является аккреционный диск сверхмассивной чёрной дыры, находящейся в центре галактики, и, следовательно красное смещение квазаров больше космологического на величину гравитационного смещения, предсказанного А. Эйнштейном в общей теории относительности (ОТО).

Очень сложно определить точное число обнаруженных на сегодняшний день квазаров. Это объясняется, с одной стороны, постоянным открытием новых квазаров, а с другой — отсутствием четкой границы между квазарами и другими типами активных галактик. В опубликованном в 1987 году списке Хьюитта — Бэрбриджа число квазаров 3594. В 2005 году группа астрономов использовала в своём исследовании данные уже о 195 000 квазаров[9].

Один из ближайших и наиболее яркий квазар 3C 273 имеет блеск около 13m[10] и красное смещение z = 0,158[11] (что соответствует расстоянию около 3 млрд св. лет)[12]. Самые далёкие квазары, благодаря своей гигантской светимости, превосходящей в сотни раз светимость обычных галактик, регистрируются с помощью радиотелескопов на расстоянии более 12 млрд св. лет. На июль 2011 года самый удалённый квазар (ULAS J112001.48+064124.3) находится на расстоянии около 13 млрд св. лет от Земли[13]. Нерегулярная переменность блеска квазаров на временных масштабах менее суток указывает на то, что область генерации их излучения имеет малый размер, сравнимый с размером Солнечной системы.

Последние наблюдения показали, что большинство квазаров находятся вблизи центров огромных эллиптических галактик.

Квазары сравнивают с маяками Вселенной. Они видны с огромных расстояний (до красного смещения, чуть превышающего z = 7)[14][15][16][17], по ним исследуют структуру и эволюцию Вселенной, определяют распределение вещества на луче зрения: сильные спектральные линии поглощения водорода разворачиваются в лес линий по красному смещению поглощающих облаков[18].

Свойства[править | править вики-текст]

Болометрическая (интегральная по всему спектру) светимость квазаров может достигать 1046 — 1047 эрг/с[19]. В среднем, квазар производит примерно в 10 триллионов раз больше энергии в секунду, чем наше Солнце (и в миллион раз больше энергии, чем самая мощная известная звезда), и обладает переменностью излучения во всех диапазонах длин волн[2].

Вариации блеска[править | править вики-текст]

Многие квазары меняют свою светимость в коротких промежутках времени. Это является, по-видимому, одним из фундаментальных свойств квазаров (кратчайшая вариация с периодом t " 1 ч, максимальные изменения блеска — в 25 раз). Поскольку размеры переменного по блеску объекта не могут превышать сt (с — скорость света).

История наблюдений[править | править вики-текст]

История квазаров началась с проводимой радиообсерваторией «Джорделл Бэнк» программы измерений видимых угловых размеров радиоисточников.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Засов А. В., Постнов К. А. Ядра галактик. Общие сведения. // Общая астрофизика. — Фрязино: Век 2, 2006. — Т. 3. — С. 371. — 496 с. — ISBN 5-85099-169-7. (Проверено 7 июля 2011)
  2. 1 2 3 Стивен П. Маран. Астрономия для «чайников» = Astronomy for dummies. — М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. — С. 198-200. — 256 с. — ISBN 5-8459-0612-1.
  3. Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия, 1984.
  4. The MKI and the discovery of Quasars. Обсерватория Джодрелл Бэнк. Проверено 23 ноября 2006. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.
  5. Sandage A. The Existence of a Major New Constituent of the Universe: the Quasistellar Galaxies (англ.). — Astrophysical Journal, 1965. — Т. 141. — С. 1560.
  6. А. Д. Чернин, Л. Н. Бердников, А. С. Расторгуев «Большая наука астрономия»
  7. BBC: Сверхмассивные черные дыры
  8. Что такое квазары?, 1985, с. 4
  9. Scranton et al., Detection of Cosmic Magnification with the Sloan Digital Sky Survey. The Astrophysical Journal, 2005, v. 633, p. 589
  10. 3C 273 (англ.). NASA/IPAC extragalactic database. IPAC. Проверено 6 июня 2011. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.
  11. 3C 273 (англ.). SIMBAD Astronomical Database. CDS. Проверено 6 июня 2011.
  12. Иан Николсон. Тяготение, черные дыры и Вселенная = Gravity, Black Holes and the Universe. — М.: Мир, 1983. — С. 155. — 240 с.
  13. Астрономы нашли самый удаленный квазар (рус.). Проверено 5 июля 2011. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.
  14. Warren S., Mortlock D., Venemans B., Simpson C., Hewett P., McMahon R. Photometry of the z=7.08 quasar ULAS J1120+0641 (англ.) // Spitzer Proposals. — 2011, май. — № 80114.  (Проверено 7 июля 2011)
  15. (2011) «A luminous quasar at a redshift of z = 7.085». Nature 474: 616–619. DOI:10.1038/nature10159. (англ.)
  16. ESO. Most distant quasar found. Astronomy Magazine (29 июня 2011). Проверено 4 июля 2011. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. (англ.)
  17. Amos, Jonathan. 'Monster' driving cosmic beacon (30 June 2011). Проверено 4 июля 2011. (англ.)
  18. Б. Штерн. Гамма-всплески: секундные катастрофы галактического масштаба
  19. Физика космоса. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011.

Литература[править | править вики-текст]

  • K. I. Kellermann The Discovery of Quasars (англ.) // Bulletin of the Astronomical Society of India. — 2013. — arΧiv1304.3627
  • Даукурт Г. Что такое квазары?. — К.: Радяньска школа, 1985. — 131 с.

Ссылки[править | править вики-текст]