Главная > Технология > Масса квазара. Квазар - это что такое? Тяготение создает линзы


Масса квазара. Квазар - это что такое? Тяготение создает линзы




>

Квазар – активное ядро галактики на начальном этапе развития: исследование, описание и характеристика с фото и видео, мощное магнитное поле, строение и типы.

Самое интересное в науке – находить нечто необычное. Сначала ученые вообще не понимают, с чем столкнулись и тратят десятилетия, а иногда и века, чтобы разобраться в возникшем явлении. Так и было с квазаром.

В 1960-х годах земные телескопы столкнулись с загадкой. От , и некоторых приходили радиоволны. Но были найдены и необычные источники, ранее не наблюдавшиеся. Они были крошечными, но невероятно яркими.

Их назвали квазизвездными объектами («квазары»). Но наименование не объяснило природу и причину появления. На начальных этапах удалось лишь узнать, что они двигаются от нас на 1/3 скорости света.

– невероятно интересные объекты, потому что своим ярким сиянием способны затмить целые галактики. Это далекие формирования, подпитывающиеся от , и в миллиарды раз массивнее Солнца.

Первые полученные данные о количестве поступающей энергии повергли ученых в настоящий шок. Многие не могли поверить в существование подобных объектов. Скептицизм заставил их искать другое объяснение происходящему. Некоторые думали, что красное смещение не указывает на удаленность и связано с чем-то другим. Но последующие исследования отбрасывали альтернативные идеи, из-за чего пришлось согласиться, что перед нами – действительно одни из ярчайших и удивительных вселенских объектов.

Изучение началось в 1930-х годах, когда Карл Янски понял, что статистические помехи в трансатлантических телефонных линиях происходили от Млечного Пути. В 1950-х гг. ученые использовали радиотелескопы, чтобы изучить небо, и объединить сигналы с видимым наблюдением.

Удивляет и то, что источников для такого энергетического запаса у квазара не так уж и много. Наилучший вариант – сверхмассивная черная дыра. Это определенный участок в пространстве, обладающий такой сильной гравитацией, что даже световым лучам не удается вырваться за его пределы. Малые черные дыры создаются после гибели массивных звезд. Центральные по массе достигают миллиардов солнечных. Удивляет еще один момент. Хотя это невероятно массивные объекты, по радиусу могут достигать . Никто не может понять, как формируются такие сверхмассивные черные дыры.

Иллюстрация квазара и черной дыры, похожей на APM 08279+5255, где было замечено много водяного пара. Скорее всего, пыль и газ формируют тор вокруг черной дыры

Вокруг черной дыры вращается огромное газовое облако. Как только газ оказывается в черной дыре, его температура поднимается до миллионов градусов. Это заставляет его создавать тепловое излучение, делая квазар таким ярким в видимом спектре, как и в рентгеновском.

Но есть граница, именуемая пределом Эддингтона. Этот показатель зависит от массивности черной дыры. Если попадает большое количество газа, то создается сильное давление. Оно притормаживает газовый поток, сохраняя яркость квазара ниже черты Эддингтона.

Вам нужно понимать, что все квазары удалены от нас на значительные дистанции. Самый близкий расположен в 800 миллионах световых лет. Так что, можно сказать, что в современной Вселенной их уже не осталось.

Что с ними случилось? Никто точно не знает. Но, если основываться на источнике питания, то, скорее всего, все дело в том, что запас топлива подошел к нулю. Газ и пыль в диске закончились, и квазары не могли больше светить.

Квазары - Дистанционные огни

Если мы говорим о квазаре, то следует объяснить, что такое пульсар . Это быстро вращающаяся . Она создается в процессе разрушения сверхновой, когда остается сильно уплотненное ядро. Его окружает мощное магнитное поле (превышает земное в 1 триллион раз), которое заставляет объект вырабатывать заметные радиоволны и радиоактивные частицы из полюсов. Они вмещают в себя разнообразные типы излучения.

Гамма-пульсары воспроизводят влиятельные гамма-лучи. Когда нейтронный тип поворачивается к нам, мы замечаем радиоволны всякий раз, когда на нас указывает один из полюсов. Это зрелище напоминает маяк. Этот свет будет мелькать с разной скоростью (влияют размер и масса). Иногда случается так, что у пульсара появляется двоичный спутник. Тогда он может вторгаться в материю компаньона и учащать свое вращение. В быстром темпе способен пульсировать 100 раз в секунду.

Что же такое квазар?

Точного определения для квазара пока нет. Но последние сведения говорят, что квазары могут создаваться сверхмассивными черными дырами, которые поглощают вещество в аккреционном диске. С ускорением вращения она нагревается. Столкновения частичек создают большое количество света и передают его прочим формам излучения (рентгеновские лучи). Черная дыра в таком положении будет питаться веществом, равным солнечному объему за год. При этом значительное количество энергии будет выброшено из серверного и южного полюса дыры. Это называется космическими струями.

Хотя есть вариант, что перед нами молодые галактики. Так как о них известно мало, то квазар может представлять собою всего лишь раннюю стадию выброшенной энергии. Некоторые считают, что это отдаленные пространственные пункты, где новая материя поступает во Вселенную.

Природа космических радиоисточников

Астрофизик Анатолий Засов о синхротронном излучении, черных дырах в ядрах далеких галактик и нейтральном газе:

Поиск квазаров

Первый найденный квазар назвали 3C 273 (в созвездии Девы). Его нашли Т. Мэттьюс и А. Сэнджиджем в 1960 году. Тогда казалось, что он относится к 16-й звезде, подобной объекту. Но через три года заметили, что у него обнаружился серьезное красное смещение. Ученые догадались в чем дело, когда поняли, что интенсивная энергия производится на небольшой площади.

Сейчас квазары находят благодаря красному смещению. Если видят, что у объекта оно высокое, то он заносится в список претендентов. На сегодняшний день их насчитывают более 2000. Главный инструмент поиска – космический телескоп Хаббла. С развитием технологий мы сможем раскрыть все тайны этих загадочных вселенских огоньков.

Световые струи в квазарах

Ученые думают, что точечные проблески – сигналы из галактических ядер, затмевающие галактики. Квазары можно найти только в галактиках, располагающих сверхмассивными (миллиард солнечных масс). Хотя свет не способен вырваться из этого места, некоторые частицы пробиваются возле краев. Пока пыль и газ всасываются в дыру, другие частички отдаляются практически на скорости света.

Большую часть квазаров во Вселенной обнаружили на отдалении в миллиарды световых лет. Не будем забывать, что у света уходит время, чтобы добраться к нам. Поэтому, изучая подобные объекты, мы как будто возвращаемся в прошлое. Многие из 2000 найденных квазаров существовали еще в начале галактической жизни. Квазары способны генерировать энергию до триллиона электро-вольт. Это больше, чем количество света всех звезд в галактике (ярче свечения Млечного пути в 10-100000 раз).

Спектроскопия квазаров

Физик Александр Иванчик об определении первичного состава вещества, космологических эпохах и измерении фундаментальных констант:

Типы квазаров

Квазары входят в класс «активных ядер галактик». Среди прочих можно также заметить сейфертовские галактики и . Каждый из них нуждается в сверхмассивной черной дыре для подпитки.

Сейфертовские уступают по энергии, создавая лишь 100 кэВ. Блазары потребляют намного больше. Многие полагают, что эти три типа – один и тот же объект, нов разных перспективах. Струи квазаров текут под углом в направлении Земли, на что способны также и блазары. У сейфертовских струи не видны, но есть предположение, что их эмиссия направлена не на нас, поэтому не замечается.

Квазары демонстрируют раннюю структуру галактик

При помощи сканирования древнейших вселенских объектов, ученым удается понять, как выглядел во времена своей молодости.

Атакамская большая решетка миллиметрового диапазона способна запечатлеть «младенческое» состояние галактик, подобных нашей, отобразив момент, когда звезды только родились. Это удивительно, ведь они возвращаются в период, когда Вселенная по возрасту достигала всего 2 миллиардов лет. То есть, мы буквально смотрим в прошлое.

Наблюдая за двумя древними галактиками в инфракрасных длинах волн, ученые заметили, что в раннем периоде развития присутствуют нечто, напоминающее удлиненные диски водородного газа, превосходящие намного меньшие внутренние области звездообразования. Кроме того, они уже обладали вращающими газовыми и пылевыми дисками, а звезды появлялись в довольно быстрых темпах: 100 солнечных масс в год.

Изучаемые объекты: ALMA J081740.86+135138.2 и ALMA J120110.26+211756.2. В наблюдениях помогли квазары, чей свет поступал с заднего плана. Речь идет о сверхмассивных черных дырах, вокруг которых сосредоточены яркие аккреционные диски. Полагают, что они играют роль центров активных галактик.

Квазары светят намного ярче галактик, поэтому если они расположены на фоне, то галактика теряется из виду. Но наблюдение ALMA позволяет зафиксировать инфракрасный свет, исходящий от ионизированного углерода, а также водород в сиянии квазаров. Анализ показывает, что углерод создает свечение на длине волны в 158 микрометров и характеризует галактическую структуру. Места рождения звезд можно найти благодаря инфракрасному свету от пыли.

Ученые заметили еще один момент в светящемся углероде – его расположение было смещено по отношению к газообразному водороду. Это намек на то, что галактические газы отходят предельно далеко от углеродного участка, а значит, у каждой галактики можно найти большой водородный ореол.

Термин образован сочетанием двух слов - quasistellar (похожий на звезду) и radiosource (радиоизлучение). Подразумевается, что квазар - это квазизвездный источник радиоизлучения.

Маяки Вселенной

С момента обнаружения первых квазаров прошло уже более полувека. Число известных объектов назвать сложно из-за отсутствия четких разграничений между квазарами и остальными типами галактик с активными ядрами. Если в конце ХХ века было известно около 4000 подобных объектов, то на сегодняшний день их количество приближается к 200 тыс. Кстати, первичное мнение, что все квазары являются мощным источником радиоизлучения, оказалось ошибочным, - лишь сотая часть всех объектов соответствует этому требованию.

Самый яркий и ближайший к Солнечной системе квазар (3С273, открыт одним из первых) находится на расстоянии 3 млрд световых лет. Излучение от наиболее удаленного (РС1247+3406) проходит путь к земному наблюдателю за 13,75 млрд лет, что приблизительно равно возрасту Вселенной, т. е. сейчас мы его видим таким, каким он был в момент Большого взрыва. Квазар - это самый удаленный наблюдаемый объект безграничного космического пространства.

Неправильное излучение

Ученых поставил в тупик первый же открытый квазар. Наблюдения и анализ спектра не имели ничего общего ни с одним из известных объектов настолько, что казались ошибочными и нераспознаваемыми. В 1963 году голландский астроном М. Шмидт (Паломарская обсерватория, США), предположил, что спектральные линии просто очень сильно смещены в длинноволновую (красную) сторону. Закон Хаббла позволил по величине красного смещения определить космологическое расстояние до объекта и скорость его удаления, что привело к еще большему удивлению. Удаленность квазара оказалась чудовищной, и при этом он выглядел в телескоп как обычная звезда +13m величины. Сопоставление расстояния со светимостью давало массу объекта в миллиарды масс Солнца, чего даже теоретически не может быть.

К интересным выводам приводит сравнение спектральных характеристик квазаров с данными галактик различных типов. Обнаруживается следующая структура плавного изменения свойств:

  • Нормальные галактики (типы Е, SO -радиоизлучение во много раз слабее оптического)- самые близкие, с обычным спектром.
  • Эллиптические (тип Е, с четкой спиралевидной формой и отсутствием бело-голубых звезд-гигантов и сверхгигантов).
  • Радиогалактики (мощность радиоизлучения до 10 45 эрг/с).
  • Голубые и компактные (удаленные, с большим красным смещением и высокой яркостью).
  • Сейфертовские (с активным ядром).
  • Лацертиды - мощные источники излучения в активных ядрах некоторых галактик, характеризующиеся высокой переменностью блеска.

Последние удалены на гораздо меньшее расстояние, чем квазары, и вместе с ними образуют класс блазаров. По предположениям ученых, блазары - активные ядра галактик, связанные со сверхмассивными черными дырами.

Пожиратели миров

Как такое может быть? Ведь черная дыра имеет такое сверхмощное гравитационное поле, что его не может покинуть даже свет. А квазар - это самый яркий объект, если учитывать расстояние до него.

Источником электромагнитного излучения выступают гравитационные силы черной дыры, находящейся в центре галактики. Они притягивают попавшие в поле звезды, и разрушают их. Из образовавшегося при этом газа вокруг черной дыры формируется аккреционный диск. Под действием гравитации он сжимается и приобретает высокую угловую скорость, что приводит к сильному разогреву и генерации излучения. Вещество из внутренних областей диска, не поглощенное черной дырой, идет на образование джетов - узконаправленных потоков элементарных частиц с высокой энергией, формирующихся под действием магнитного поля с противоположных полюсов ядра галактики. Длина джетов может лежать в диапазоне от нескольких до сотен тысяч световых лет и зависит от диаметра аккреционного диска объекта.

Точка зрения

Приведенная выше теория - наиболее популярная, объясняющая большую часть наблюдаемых свойств "смертоносных" астрономических тел. Менее распространена версия, что квазар - "зародыш" галактики, формирование которой происходит на наших глазах. Но все ученые единодушны во мнении, что эти объекты - явления оптического характера. Одно и то же тело может идентифицироваться как сейфертовская или радиогалактика, как лацертид или квазар. Значение имеет, под каким углом оно расположено к наблюдателю:

  • Если взгляд наблюдателя совпадает с плоскостью аккреционного диска, экранирующего процессы в активном ядре, он видит радиогалактику (в этом случае большая часть излучения лежит в радиодиапазоне).
  • Если - с направлением джетов, то блазар с жестким гамма-излучением.

Но, как правило, объект наблюдается под промежуточным углом, при котором принимается большая часть всего излучения.

Динамика свечения

Фундаментальное свойство квазаров - изменение светимости в течение коротких промежутков времени. Благодаря этому вычислили, что диаметр квазара не может быть более 4 млрд км (орбита Урана).

Ежесекундно квазар испускает в пространство в сто раз больше световой энергии, чем вся наша галактика (Млечный путь). Для поддержания такой колоссальной производительности черная дыра ежесекундно должна "проглатывать" планету не меньше Земли. При недостатке вещества интенсивность поглощения ослабевает, функционирование замедляется, блеск квазара ослабевает. После подхода и захвата новых "жертв" светимость приходит в норму.

Недружелюбные соседи

Зная опасные свойства этих мощных источников энергии, остается благодарить мироздание, что они обнаружены лишь на огромном удалении, а в нашей и в ближайших галактиках - отсутствуют. Но нет ли здесь противоречия с Теорией однородности Вселенной? При поисках ответа следует учитывать, что мы наблюдаем эти объекты такими, какими они были миллиарды лет назад. Интересно, а что такое квазар в наше время, сегодня? Астрономы активно обследуют близлежащие космические структуры в поисках бывших, израсходовавших свое "топливо", сверхмощных источников. Ждем результатов.

Известные объекты ученые используют в качестве космологического инструмента для изучения свойств и определения основных этапов эволюции Вселенной. Так, только открытие квазаров позволило сделать выводы об отличии от нуля энергии вакуума, сформулировать основные проблемы поиска темной материи, укрепить уверенность в важном месте черных дыр в формировании галактик и их дальнейшем существовании.

Противоречия. Время покажет

Существует довольно много суждений о том, как устроен и как функционирует квазар. Отзывы специалистов о различных теориях также представлены широким спектром: от ироничных до восторженных. Но есть объекты с рядом свойств, у которых нет возможных объяснений.

  • Иногда у одного и того же квазара величина красного смещения отличается в 10 раз, следовательно, объект во столько же раз меняет скорость удаления. Чем не мистика?
  • Если при наблюдении двух удаляющихся друг от друга квазаров оценивать расстояние до них по их красному смещению, то скорость, с которой они разбегаются, окажется выше скорости света!

Эти феноменальные результаты получаются, исходя из теории Большого взрыва, вследствии общей теории относительности. Что-то не так с теорией? В общем, квазар - это явление, которое еще ждет своих исследователей!

Металлоискатель Квазар Арм (по английский quasar arm) – это селективный, IB прибор, созданный и спроектированный Андреев Федоровым, он же Andy_F. Этот прибор стал продолжение линейки Квазар на микроконтроллерах, в данном случае на контроллере семейства STM32.

В это статье посмотрим на его характеристики, полевые испытания и рассмотрим материалы, которые могут понадобиться нам в случае, если мы пожелаем сделать его своими руками. Еще много кого интересует такой вопрос, различает ли он металлы? Но тут невооруженным взглядом заметно, что металлоискатель квазар арм (quasar arm) с дискриминацией.

Технические характеристики Квазар Арм:

  • Напряжение питания – от 6 до 15 вольт.
  • Потребляемый ток – в среднем от 150 до 200 мА, в зависимости от настроек.
  • Многотональность – присутствует.
  • Маски секторов – присутствуют.
  • Режимы работы – динамика и статика.
  • Рабочая частота – все зависит от датчика, от 4 до 20 кГц.
  • Принцип работы – одночастотный, IB.

Это не все характеристики, но общее представление о приборе дают. Если вы еще не развернулись и готовы собрать quasar arm своими руками, то давайте разберём то, что нам нужно для его сборки.

Квазар арм схема

Поговорим о схеме мд квазар арм, она будет предоставлена ниже. В целом, это достаточно сложный прибор и новичкам он не подойдет, тут нужно понимать процессы и иметь опыт пайки. Вот так выглядит схема quasar arm:

Кстати, прилагаем вам список деталей для этого прибора, сохраните чтобы не потерять.

Квазар арм плата

Теперь поговорим о печатной плате, выглядит она вот так:

Ну тут сказать нечего, качаем, печатаем и вытравляем. Отметим, что некоторые интересуются заказом плат из Китая. Такая возможность есть, на том же Алиэкспресс есть заводы изготовители, достаточно написать им в личку, скинуть плату в.lay, оплатить и ждать пока они вышлют. Платы делаются на профессиональном оборудование и получаются достойного качества. Недостатки этого способа то, что большинство не работают поштучно (мне попался от 5-и штук), а цена за большое количество уже достаточно высока. Но если вы заказываете на продажу или с товарищами – тогда проблем нет.

Катушка квазар арм

Вот мы и перешли к моменту изготовление катушки для металлоискателя квазар арм, было решено не расписывать все, а показать видео. Т.к лучше один раз увидеть, чем 100 раз услышать, ну в данном случае прочитать. В этом 20-ти минутном ролике рассказывается как изготовить датчик своими руками, о сведении катушки и многом другом, так же под видео есть полезные комментарии.

Вот схема, она такая же, как и в прошлых версиях прибора.

Настройка квазар арм

Теперь поговорим, в чем же заключается настройка металлоискателя квазар арм. Просто так прибор не будет работать, либо будет работать некорректно. Нужно произвести настройки, которых в нем очень много, так же нужно уметь калибровать прибор и отстраиваться от грунта.

Это все долгая песня, если все описывать. И опять вспоминается поговорка про то, что лучше один раз увидеть. Так что мы прилаживаем достаточно подробное видео о его настройках.

Это видео от достаточно компетентного человека, который собирает эти приборчики. А расписывать каждый пункт его настройки – нет смысла, мартышкин труд в общем. Если не можешь настроить, то гляди это видео. О настройке мд квазар поговорили, как настроить узнали, поехали дальше.

Прошивка квазар арм

Что касается прошивки, то сейчас актуальна версия 2.2.3, если нужна более ранняя, то посетите сайт автора. Теперь о том, как прошить квазар арм. Приложим видео, тут конечно более старая прошивка, но принцип один и тот же, расписывать тут тоже нечего.

Квазар арм блок

Блок можно изготовить самому, сделав его из любой красивой коробки. Так же продают готовые коробки для квазара, они сделаны по размерам и имеют красивый вид. Хорошие блоки продают на китайских сайтах, там тоже достаточно большой выбор. Вот наклейка для прибора:

Так, блок металлоискателя квазар арм разобрали, поехали дальше.

Квазар арм инструкция

Это не простой прибор и без инструкции тут не обойтись. В инструкции вы найдете исправления неисправностей, ответы на многие вопросы, например: ремонт квазар арм, проблемы со слабой чуйкой и входным усилителем, информацию по квазар арм с фм и прочие неисправности этого металошукача. Так же, если вам недостаточно видео, то там будет информация по меню квазар арм.

Металлоискатель квазар арм отзывы

Я считаю, что если вы прочли эту статью, то все и так понятно. Хороший и качественный агрегат – этот Квазар arm. Есть конечно свою нюансы, но по параметрам он превосходит многие промышленные агрегаты. Хочется заметить, что если приобретаете готовый прибор, то очень хорошо отнеситесь к выбору исполнителя. Т.к качество на прямую зависит от сборки, да цены на этот прибор разные у изготовителей. Не рекомендуем брать у тех, кто продает бывший в использование или отдельные схемы (не магазин и не мастер), вы можете остаться без поддержки, если продавец пропадет. Находите тех, у кого много отзывов.

Квазар арм видео

Вот пару видеозаписей с квазар арм, тут коп с ним и видео тестов. Смотрите и определяйте, нужен ли он вам. Так же видео сравнения - кощей 25к против квазар арм.

Вот мы и разобрались как изготовить металлоискатель квазар арм своими руками, надеюсь статья была полезна для вас.

Первые квазары были обнаружены учёными в начале 60-х годов прошлого века. К настоящему времени их уже обнаружено около 2-х тысяч. Они являются самыми яркими объектами во Вселенной и имеют светимость в 100 раз больше, чем все звёзды галактики Млечный путь. Размеры квазара равны примерно диаметру солнечной системы – 9 млрд. км. он имеет массу равную 2 млрд. масс Солнца и более. Квазары – это центральные звёзды разной величины галактик и крупных звёздных систем. Они расположены на расстоянии от 2-х до 10-ти млрд. световых лет от Земли. Квазары генерируют энергетические 2 струи – джеты в разные стороны плоскости своих галактик, энергия излучения которых в десятки тысяч раз больше в секунду, чем у самых крупных галактик. Какие же функции выполняют квазары во Вселенной?

Ответ

Учёным неизвестно какой источник колоссальной энергии поддерживает свечение квазара и для чего нужно излучение струй-джетов такой огромной мощности. Квазар – это особый вид звезды, аналогичный чёрным дырам в центре галактик, обладающей огромной гравитацией и преобразующей поглощаемую материю в энергию и элементарные частицы, но имеющий дополнительные возможности для излучения её в Космос. Квазары, как , поглощают материю, но не только своей галактики, а также близлежащих. Как и в обычной чёрной дыре, внутри квазара любая поглощённая материя распадается на элементарные частицы и энергию, а затем излучается в виде квантов света, инфракрасного и рентгеновского излучений, гамма излучения, радиоволн и огромного спектра элементарных частиц, включая нейтрино.

Всю эту энергию и материю квазар излучает в пространство в виде двух противоположных струй. В обоих джетах содержится материя времени в виде гамма излучения, нейтрино и других частиц, которые разнонаправлены в прошлое и в будущее для пополнения их энергии. Остальная часть энергии и элементарных частиц поглощается межгалактическим пространством, которым является тёмная материя. Для понимания этого процесса можно представить как галактика с квазаром в центре передвигается по Вселенной со скоростью 0.6 – 0.85 от скорости света и выбрасывает огромную энергию в виде 2-х струй-джетов длинною в несколько млрд. км. Эта энергия поглощается , которая использует её для построения новых видов материи, новых звёзд и галактик.

Любой уровень разума может быть создан Творцом в любых видах материи или энергии. Разумные квазары преобразуют материю в энергию и элементарные частицы и передают её с помощью излучений разумной тёмной материи, которая по заданным Творцом Вселенной программам создаёт заново новую материю с необходимыми свойствами и параметрами для новых экспериментов. Поэтому квазары и тёмная материя представляют собой инструменты Творца по созданию новых миров во Вселенной.

Просмотры 1 036

Сейфертопские галактики относительно недалеки от нас, а большинство радиогалактик находится на средних расстояниях. Гораздо дальше в космосе встречаются квазары — наиболее мощные источники энергии. Открытие квазаров потребовало тщательных, почти детективных исследований.

Начало этой истории относится к 1960 г. Радиоастрономы совершенствовали свои методы точного определения местонахождения радиоисточников. Радиоисточник ЗС48 как будто совпадал с одной звездой, не похожей ни на какие другие: в се спектре присутствовали яркие линии, которые не удавалось соотнести ни с одним из известных атомов. Затем, в 1962 г., еще одна таинственная звезда, по-видимому, совпала с другим радиоисточпиком, ЗС 273.

Слово «квазар» было придумано как сокращение от «квази-звездный радио-источник». «Квази-звездный» означает «похожий на звезду, по не звезда». Сейчас астрономы считают, что квазары — это самая яркая из разновидностей активных галактических ядер. Обнаружены уже тысячи квазаров.

Хотя первые из них были найдены радиоастрономами, только одна десятая часть из известных ныне квазаров излучает радиоволны. На фотографиях они выглядят как звезды (это значит, что они малы но сравнению с галактиками), по все они имеют большое красное смещение. Наибольшее красное смещение почти достигает 5. В этом случае длина волны света, посылаемого квазаром, растягивается примерно в 6 раз. Это искажение гораздо сильнее, чем для большинства галактик, хотя с помощью самых больших телескопов к настоящему времени обнаружено несколько исключительно слабых галактик с большим красным смещением.

Свет от далеких квазаров доходит до пас за миллиарды лег, поэтому квазары рассказывают нам об условиях, существовавших во Вселенной очень давно.

Где расположены квазары?

Большинство квазаров обладает очень большими красными смещениями. Эдвин Хаббл показал, как по красному смещению галактики определять расстояние до нее. Можем ли мы применить тот же метод к квазарам? Другими слонами, говорит ли красное смещение квазара о его удаленности от нас? По мнению многих астрономов, это так: они считают, что квазары следуют закону Хаббла.

Большие красные смещения квазаров означают, что они находятся от пас очень далеко, па расстояниях в миллиарды световых лет. Квазары важны для астрономии по двум причинам. Во-первых, чтобы увидеть их и наши телескопы с такого огромного расстояния, они должны выделять невероятно много энергии. Во-вторых, поскольку их свет доходит до нас за миллиарды лет, квазары могут рассказать нам об условиях, существовавших по Вселенной очень давно. Астрономы хотят выяснить, что заставляет квазары так ярко светиться, а при наблюдении наиболее далеких квазаров можно увидеть, что собой представляла Вселенная задолго до рождения Солнца.

Наблюдение активных центров

Активные галактики и квазары производят гораздо больше энергии, чем нормальные галактики — именно поэтому мы и можем видеть их на таких огромных расстояниях. В обычных галактиках почти весь свет испускают нормальные звезды. В высокоэнергетических галактиках общее количество испускаемой энергии намного превышает продукцию звезд. Очень подробные карты, составленные радиоастрономами, показывают, что подавляющая часть избыточной энергии исходит из центральных областей галактик.

Черные дыры в галактиках

Сейчас многие уверены в том, что ядра энергетически активных галактик служат прибежищем гигантских черных дыр. Вероятно, их массы заключены в пределах от нескольких тысяч до нескольких миллиардов масс Солнца. Космический телескоп «Хаббл» зарегистрировал водовороты вещества, вращающиеся вокруг черных дыр. Если черпая дыра однажды образовалась, она все время увеличивается за счет втягивания вещества из окружающих областей. В гигантских галактиках типа М87 центральная черная дыра может пожирать за день массу, эквивалентную нескольким звездам.

Черная дыра и окружающий се диск постоянно заправляются псе новыми порциями материи. Центральные области галактик густо заполнены звездами. Очень плотные звездные скопления могут пополнять запасы горючего. Это может быть газ, сорвавшийся с поверхности нормальных звезд в ходе их эволюции, либо это могут быть обломки от очень большого числа взрывов сверхновых. По мере того как черная дыра становится нес бол со массивной, нарастающая сила ее гравитационного поля позволяет ей нес легче захватывать звезды и разрывать их в клочья.

В нормальных звездах энергия высвобождается при превращении водорода в гелий в ходе ядерного синтеза. Этот процесс превращает и энергию менее 1 процента массы. Вращающаяся черная дыра гораздо более эффективна. Для большинства высокоэнергетичских галактик во Вселенной главным источником энергии является, по-видимому, не ядерное горение внутри нормальных звезд, а действие вращающейся черной дыры.

Квазары

Квазары — наиболее далекие из объектов, которые можно увидеть в телескоп. Некоторые квазары удалены от нас на 15 миллиардов световых лет. Когда свет от очень далекого квазара проходит сквозь скопление галактик, траектория светового луча изгибается.

Сейчас известны тысячи и тысячи квазаров, и почти все они отстоят от пашей Галактики па несколько миллиардов световых лет. Самые далекие квазары улетают от пас со скоростями, достигающими девяти десятых скорости смета. Чтобы обнаружить очень далекие объекты, астрономы обследуют очень много слабых объектов. С помощью больших оптических телескопов удается получить спектры сотен таких объектов за ночь, что ускоряет поиски квазаров с большими красными смещениями.

Очень далекие объекты дают астрономам возможность путешествовать во времени. Когда мы видим звезду или галактику, отстоящую от нас на 10 млрд световых лет, мы наблюдаем нечто, что па 10 млрд лет моложе, чем паша Галактика сейчас, в момент наблюдения. Так получается потому, что путешествие к нам занимает у света 10 млрд лет. Несомненно, за миллиарды лег далекие галактики очень изменились.

Наблюдая далекие галактики, астрономы делают то, что недоступно историкам: астрономы действительно могут посмотреть назад, в прошлое Вселенной, и непосредственно увидеть, какие условия существовали раньше, тогда как историки пользуются далеко не полными свидетельствами, сохранившимися с прошедших времен.

Одна ил причин, по которой требуются все более крупные и эффективные телескопы, состоит в том, что при наблюдении наиболее далеких частей Вселенной мы можем узнать о том, какова она была в прошлом. Мы видим эти объекты в то время, когда галактики лишь начали формироваться.

Тяготение создает линзы

Теория тяготения Эйнштейна утверждает, что свет, проходя через сильное гравитационное иоле, искривляет свою траекторию. Знаменитая проверка этой теории была осуществлена во время солнечного затмения в 1919 г. Положения звезд, наблюдаемых вблизи солнечного диска, немного изменились из-за того, что лучи света, проходя очень близко от Солнца, несколько отклонились от прямой линии.

Квазары тоже демонстрируют этот эффект, но гораздо драматичнее. Квазары редко оказываются па небе по соседству друг с другом. Но в 1979 г. астрономы обнаружили пару идентичных квазаров, расположенных очень близко друг к другу. На самом деле это оказались два изображения одного и того же объекта, свет от которого был искажен гравитационной линзой. Где-то па пути луча света, идущего от этого квазара, находится нечто очень плотное и массивное. Тяготение этого объекта и расщепляет свет в двойное изображение.

Сейчас известно много гравитационных линз. Некоторые из них создают многократные изображения далеких квазаров. В других случаях далекий квазар расплывается в красивую светящуюся лугу. Зрительный обман возникает из-за того, что свет от далеких квазаров па своем пути к Земле проходит сквозь скопление галактик. Если в таком скоплении есть плотно сконцентрированная масса — например гигантская черная дыра или огромная эллиптическая галактика, — то возникает искаженное изображение.