Cad is quasar ann?

Ponc beag bídeach dubh i lár diosca glé, scaird ag teacht amach ingearach leis an diosca.

Coincheap an ealaíontóra de quasar J0313-1806, an quasar is faide i gcéin faoi láthair. Rudaí an-lonrúil iad na cuótaí go luath sa chruinne, a cheaptar a bheith á gcumhachtú le poill dhubha supermassive. Taispeánann an léaráid seo diosca fabhraithe leathan timpeall poll dubh, agus léirítear gaoth an-ard-treoluais, ag sreabhadh ag thart ar 20% den luas solais, atá le fáil i gcomharsanacht JO313-1806. Féach arleagan anótáilteden íomhá seo. Íomhá trí NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva /Réadlann Keck.


An focalquasarsheasann dofoinse raidió gar-stellar. Fuair ​​Quasars an t-ainm sin toisc go raibh cuma starógach orthu nuair a thosaigh réalteolaithe ag tabhairt faoi deara iad den chéad uair ag deireadh na 1950idí agus go luath sna 60idí. Ach ní réaltaí iad na quasars. Tugtar réaltraí óga orthu anois, atá suite i bhfad uainn, agus a líon ag méadú i dtreo imeall na cruinne infheicthe. Conas is féidir leo a bheith chomh fada i gcéin agus fós le feiceáil? Is é an freagra ná go bhfuil na quasars thar a bheith geal, suas le 1,000 uair níos gile ná ár réaltra Bealach na Bó Finne. Tá a fhios againn, mar sin, go bhfuil siad go hardgníomhach, ag astú méideanna iontacha radaíochta ar fud an iomláinspeictream leictreamaighnéadach.

Toisc go bhfuil siad i bhfad ar shiúl, táimid ag feiceáil na rudaí seo mar a bhí siad nuair a bhí ár Cruinne óg. Is é an quasar is sine, faoi láthairJ0313-1806. Tomhaiseadh a fhad mar 13.03 billiúnsolasbhlianta, agus dá bhrí sin feicimid é mar ní raibh sé ach 670 milliún bliain tar éis an Big Bang.


Cad a bhí ag tarlú inár Cruinne ag an am sin chun quasars a dhéanamh chomh geal iontach?

Greille curtha ar chuid den spéir le go leor poncanna ildaite agus smideadh beag bídeach.

Seo 100 cuar a sainaithníodh trí shonraí ón Hyper Suprime-Cam atá suite ar Theileascóp Subaru. Léiríonn na 7 sraitheanna is fearr na 83 fionnachtana nua. Léiríonn an 2 shraith is ísle 17 quasars a bhí ar eolas roimhe seo i limistéar an tsuirbhé. Íomhá tríNAOJ.

Creideann réalteolaithe anois gurb iad na quasars na hionaid thar a bheith lonrúil de réaltraí agus iad ina naíonán. Tar éis blianta fada de dhian-staidéar, tá téarma eile againn do na rudaí seo: is cineál quasar énúicléas réaltrach gníomhach, nóAGN. Tá go leor cineálacha éagsúla AGN ann i ndáiríre, gach ceann acu lena scéal féin le hinsint. Creidtear go bhfuil an radaíocht dhian a scaoiltear ag AGN faoi thiomáint ag apoll dubh supermassiveag a lár. Astaítear an radaíocht nuair a bhíonn ábhar sadiosca breisiúcháintá timpeall an phoill dhubh sáraithe go dtí na milliúin céim mar gheall ar an bhfrithchuimilt dhian a ghineann na cáithníní deannaigh, gáis agus ábhair eile sa diosca ag imbhualadh uaireanta gan áireamh lena chéile.

Tá bíseach isteach an ábhair i ndiosca fabhraithe poll dubh sármhaith - is é sin, i lár quasar - mar thoradh ar cháithníní ag imbhualadh agus ag preabadh i gcoinne a chéile agus ag cailliúintmóiminteam. Tháinig an t-ábhar sin ó na scamaill ollmhóra gáis, comhdhéanta den chuid is móhidrigin mhóilíneach, a líon na cruinne sa ré go gairid tar éis an Big Bang.




Mar sin, suite mar a bhí siad go luath sna cruinne, bhí soláthar mór ábhar ag na cuótaí chun beatha a thabhairt dóibh.

De réir mar a théitear i ndiosca faoisimh quasar / poll dubh, gineann sé tonnta raidió, X-ghathanna, ultraivialait agus solas infheicthe. Éiríonn an quasar chomh geal go bhfuil sé in ann réaltraí iomlána a chur amach. Ach cuimhnigh ... tá na quasars an-fhada ar shiúl. Tá siad chomh fada uainn nach mbreathnaímid ach ar núicléas gníomhach, nó croí, an réaltra ina gcónaíonn siad. Ní fheicimid aon rud den réaltra seachas a lár geal. Tá sé cosúil le ceannlampa carr i bhfad i gcéin a fheiceáil san oíche: níl aon tuairim agat cén cineál carr a bhfuil tú ag féachaint air, mar tá gach rud seachas an ceannlampa sa dorchadas.

Ar an láimh eile, tá réaltraí ann atárangaithe mar quasars ach tá ionaid ghníomhacha gheal ann fós ina bhfuilimidféidirféach an chuid eile den réaltra. Tugtar sampla den chineál seo AGN aRéaltra Seyferttar éis an réalteolaí nach maireannCarl Keenan Seyfert, a bhí ar an gcéad duine a d’aithin iad.

Réaltra bíseach aghaidh le lár buí buí agus splotches bándearg feadh airm.

Bhí NGC 1068 (Messier 77) ar cheann de na chéad réaltraí Seyfert a rangaíodh. Is é an ceann is gile agus ceann de na réaltraí Seyfert cineál 2 is gaire agus is fearr staidéir, agus is é fréamhshamhla an ranga seo é. Tá íomhá 2013 tríd anTeileascóp Spáis Hubble.


Is féidir le réaltraí Seyfert 10% de na réaltraí go léir sa chruinne, b’fhéidir: ní dhéantar iad a aicmiú mar quasars toisc go bhfuil siad i bhfad níos óige agus go bhfuil struchtúir shainithe acu, seachas na réaltraí óga neamhfhoirmiúla agus éagruthacha a mheastar a d'óstáil quasars mar a luaithe agus gan ach cúpla céad milliún bliain tar éis an Big Bang.

Ach smaoinigh ar na méideanna fuinnimh atá riachtanach chun réad a shoilsiú go leordhóthanach chun go mbeidh sé infheicthe i dtonnta raidió ó na codanna is faide den chruinne, cosúil le maraiche a bheith in ann radharc a fháil ar theach solais i bhfad i gcéin thar aigéan iomlán. Féadann cuótaí suas le míle oiread fuinnimh luminosity comhcheangailte na réaltaí 200 billiún nó mar sin inár gcuid féin a astúBealach na Bó Finneréaltra. Is é quasar tipiciúil 27trilliúnuaireanta níos gile ná ár ngrian! Cuir quasar in áit na gréine sa spéir agus chuirfeadh a soilseacht dochreidte dall ort láithreach dá mbeifeá mealltach go leor chun breathnú air go díreach. Dá gcuirfeá quasar i gcéin ar Phlútón, chuirfeadh sé aigéin uile an Domhain chun gaile i gcúigiú cuid de shoicind.

Creideann réalteolaithe go ndeachaigh an chuid is mó de réaltraí móra, mura raibh siad ar fad, trí “chéim quasar” mar a thugtar orthu ina n-óige, go gairid tar éis a bhfoirmithe. Más ea, chuaigh siad ar gile nuair a rith siad as ábhar chun an diosca breisiúcháin a bhí timpeall ar a bpoll dubh sármhaith a bheathú. Tar éis na tréimhse seo, shocraigh réaltraí ina dtiús, agus bhí a gcuid poill lárnacha dubha ag stánadh ar ábhar le beatha a thabhairt dóibh. Chonacthas go bhfuil an poll dubh i lár ár réaltra féin ag lasadh go hachomair, áfach, agus ábhar ag dul ar strae isteach ann, ag scaoileadh tonnta raidió agus X-ghathanna. Is féidir a shamhlú go bhféadfaí réaltaí iomlána a theannadh óna chéile agus a ithe agus iad ag trasnú poll dubhléaslíne imeachta, pointe gan filleadh.

Ní mór a lua, áfach, go bhfuil ár n-eolas ar éabhlóid réaltra - ó quasar óige go réaltra meánaosta quiescent - i bhfad ó bheith iomlán. Is minic a sholáthraíonn réaltraí eisceachtaí dúinn, agus mar shampla ní gá dúinn breathnú níos faide ná ár Slí Bó Finne féin. Tá a fhios againn anois, mar shampla, go raibh pléascadh gigantic ar a dtugtar a. 3.5 milliún bliain ó shinFlare Seyferti lár ár réaltra. Is cosúil go raibh sé dírithe arSaighdeoir A *, poll dubh sármhaithiúil na Milky Way, ag táirgeadh dhá lóib ollmhór róthéiteplasmaag leathnú thart ar 25,000 solasbhliain ó na cuaillí réaltracha thuaidh agus theas. Tugtar na lóibí ollmhóra seoBoilgeoga Fermiagus le feiceáil inniu aggámaagusX-ghatonnfhaid (minicíocht an-ardastaíochtaí leictreamaighnéadacha).


Mar sin tá réalteolaithe fós ag foghlaim faoi shainiúlachtaí éabhlóid réaltra.

Réaltra imill, sféir ollmhóra dearga agus gorma os cionn agus faoi bhun an ghraif inset.

Féach níos mó.| Coincheap an ealaíontóra de na boilgeoga Fermi intinne, a aimsíodh in 2010. Síneann na lóibí ollmhóra seo os cionn agus faoi bhun eitleáin ár réaltra Bealach na Bó Finne. Shine siad i ghathanna gáma agus X-ghathanna agus dá bhrí sin tá siad dofheicthe don tsúil dhaonna. Taispeánann an graf conas a úsáideadh an Teileascóp Spáis Hubble chun an solas a iniúchadh ó quasar i bhfad i gcéin chun anailís a dhéanamh ar na boilgeoga Fermi. Ritheadh ​​solas quasar trí cheann de na boilgeoga seo. Tá faisnéis faoi luas, comhdhéanamh agus mais an eis-sreabhadh i ndeireadh na dála. Mar sin ní mistéireach amháin atá sna quasars, is féidir leo a bheith úsáideach freisin! Íomhá tríHubbleSite.

Go deimhin, ní bealach éasca é do réalteolaithe stair na quasars a leanúint. Nuair a thángthas ar quasars den chéad uair ag deireadh na 1950idí, chonaic réalteolaithe ag baint úsáide as teileascóip raidió rudaí cosúil le tonnta raidió radaithe (mar sin degar-stellarrudaí raidió), ach nach raibh le feiceáil i dteileascóip optúla. A gcosúlacht le réaltaí, a ngile agus beagtrastomhais uilleachréalteolaithe faoi stiúir an ama chun glacadh leis go raibh siad ag féachaint ar rudaí laistigh dár réaltra féin. Mar sin féin, scrúdú ar anspeictrim raidióó na rudaí seo nocht siad go raibh siad níos mistéireach ná mar a bhí súil ag aon duine.

Go leor breathnuithe luatha ar quasars, lena n-áirítear iad siúd a3C48agus3C273, an chéad dá quasars a aimsíodh, a rinne réalteolaí na Breataine-na hAstráile go luath sna 1960idíJohn Bolton. Bhí imní air féin agus ar a chomhghleacaithe nach raibh quasars le feiceáil i dteileascóip optúla. Theastaigh uathu “comhghleacaithe optúla” mar a thugtar orthu a fháil, is é sin, quasar a bheadh ​​le feiceáil ar a súile i dteileascóp seachas a bheith inbhraite le hionstraimí raidió amháin.

Ní raibh a fhios ag réalteolaithe ag an am sin go raibh na quasars i bhfad i gcéin, rófhada chun a gcomhghleacaithe optúla a bheith le feiceáil ón Domhan ag an am sin, in ainneoin gur rudaí iontacha iad. Ach ansin, i 1963, réalteolaitheAllan SandageagusThomas A. Matthewsfuair siad a raibh á lorg acu: an chuma ar réalta gorm, gorm a bhí ann ag suíomh quasar aitheanta. Ag tabhairt aspeictream, bhí siad cráite: bhí an chuma air nach bhfaca siad aon rud riamh cheana. Ní fhéadfaidís cinn nó eireabaill a dhéanamh de.

Ansin, ag baint úsáide as an 200-orlach (5 m)Teileascóp Hale, Bhí Bolton agus a fhoireann in ann quasar 3C273 a bhreathnú agus é ag dul taobh thiar den ghealach. Ligeann na breathnuithe seo dóibh speictrim a fháil freisin. Agus arís bhí cuma aisteach ar an speictrim, ag taispeáint nach féidir a aithintlínte astaíochtaí. Insíonn na línte seo do réalteolaithe na heilimintí ceimiceacha atá san réad atá á scrúdú acu. Ach bhí línte speictrim an quasar neamhshainiúil, is cosúil go léiríonn siad eilimintí nár cheart a bheith i láthair.

Graf, le líne ghorm thar speictream, ag spalpadh infridhearg.

Speictream hidrigine quasar 3C273. Aistrítear na línte astaíochtaí ar dheis, i dtreo tonnfhaid níos faide, i gcomparáid leis an áit a mbeadh línte astaíochtaí hidrigine suite ar an speictream de ghnáth. Tá siadredshifted, ag tabhairt le fios go bhfuil an quasar suite i bhfad uainn. Íomhá tríOllscoil Alberta.

Réalteolaí a bhí annMaarten Schmidta mhol - tar éis dóibh na línte astaíochtaí aisteach i speictrim na quasars a scrúdú - go raibh réalteolaithe ag feiceáilgnáthlínte astaíochta a aistríodh go mór i dtreo deireadh dearg an speictrim leictreamaighnéadaigh!

Agus mar sin bhí a bhfreagra acu. Tá anredshiftmar gheall ar achar mór an quasar. Tá a solas á shíneadh ag leathnú na cruinne le linn a turais fhada chugainn ó imeall na gcosmas infheicthe.

Ach dá mbeadh sé fíor i ndáiríre go raibh quasars chomh fada i gcéin le himeall na cruinne infheicthe, conas a d’fhéadfaidís a leithéid de fhuinneamh a ghiniúint? Ar ais i 1964, rinneadh díospóireacht mhór ar fiú poill dhubha a bheith ann. Bhí go leor eolaithe ann a mheas nach raibh iontu ach freaks matamaitice, mar is cinnte nach bhféadfadh siad a bheith ann sa bhfíor-Cruinne.

Mar sin lean an díospóireacht faoi nádúr na quasars go dtí na 1970idí nuair a bhunaigh glúin nua de theileascóip Domhan-bhunaithe agus spás-amhrasach go luíonn quasars ag achair fhairsinge, go bhfuil réaltraí á bhfaca againn nuair a bhí siad óg, go raibh an is céim nádúrtha dá bhfás iad céim na quasar. Agus poill dhubha á nglacadh dáiríre freisin freisin, d’fhéadfadh réalteolaithe anois céannacht an chumhachta beagnach dothuigthe taobh thiar de na quasars a shamhaltú: poill dhubha supermassive ag ídiú méideanna ollmhóra gáis agus ag radaíocht méideanna ollmhóra fuinnimh ar fud an speictrim dá bharr.

Míníonn an tsamhail seo an fáth go suíonn quasars i dtreo imeall na cruinne infheicthe agus cén fáth nach bhfeicimid iad níos dlúithe: toisc gur réaltraí óga iad na quasars, nach bhfeictear i bhfad tar éis a bhfoirmithe go luath sna cruinne.

Tá an staidéar ar quasars, agus núicléis réaltracha gníomhacha i gcoitinne, tagtha i bhfad, ach tá go leor nach dtuigeann muid fós. Creidim, áfach, gur teip ar shamhlaíocht cuid dár n-easpa tuisceana. Tá sé beagnach dodhéanta tuiscint a fháil ar na méideanna fuinnimh a ghineann innill an phoill dhubh i gcroí na quasars, na arrachtaigh sin sa dorchadas. Tá sé chomh deacair a thuiscint cé chomh fada agus atá siad uainn. Ach is ar éigean atá an locht orainn: níl ár gcuid brains simianacha bochta dea-oilte chun déileáil le coincheapa den sórt sin.

Níl sna quasars ach sampla amháin d’ainmhí sa zú cosmaí nach mór do dhuine glacadh leis na fíricí seachas iarracht a dhéanamh iad a thuiscint.

Diosca swirling, le liathróid mhór dhubh ina lár, agus scairdeanna ag radáil ón dá chuaille den liathróid dhubh.

Coincheap an ealaíontóra den quasar Poniua’ena, an chéad quasar a fuair ainm dúchasach Haváís. Íomhá trí Réadlann Idirnáisiúnta Cúpla / NOIRLab / NSF / AURA / P. Marenfeld /UANews.

Bunlíne: Rudaí thar a bheith geal agus i bhfad i gcéin iad na cuótaí. Ceaptar go bhfuil a n-aschur ollmhór fuinnimh mar gheall ar ghníomhaíocht timpeall an phoill dhubha supermassive lárnach i réaltraí óga, gar d’imeall na cruinne inbhraite.

Bhí cúpla féilire gealaí fágtha. Déan ordú leatsa sula mbeidh siad imithe!