Квазар - Лексикон астрономії
Лексикон астрономії: Квазар
Квазари - це, мабуть, найвідоміші представники серед Активних Галактичних Ядер (AGN), мабуть, також завдяки тому, що вони постійно з'являються у ЗМІ. Вони мають надзвичайну світність: найсвітніші квазари досягають 10 47 ерг/с - це відповідає сотні трильйонів сонячної світності і набагато перевищує звичайні галактики! В принципі, квазари проявляють цю активність на всіх довжинах хвиль електромагнітного спектра. Квазари відомі широкій аудиторії своїми неймовірно великими відстанями - від мільйонів до мільярдів світлових років. Це також означає, що вони, мабуть, сформувалися дуже рано у Всесвіті. Тому моделі утворення галактик є викликом для космологів.
Квасар проти QSO
Давайте спочатку уточнимо назви: Квазар - це вигадане слово квазізоряне джерело радіо, тобто є квазарами радіо гучне (висока радіосвітність). Абревіатура QSO означає квазізоряний об’єкт, радіо тихо є (низька радіосвітність). Терміни квазар і QSO часто використовуються в літературі як синоніми, але насправді стосуються різних космічних об'єктів! Квазар часто використовують як загальний термін для обох.
Історія відкриття
Квазари були відкриті радіоастрономією в 1960 році (3С 48, 16-та маг.). Візуально вони спочатку здавалися схожими на зірки: вони виглядали як точка світла, яку неможливо розрізнити телескопами. Космічний телескоп Хаббл (Космічний телескоп Хаббл, HST) вперше сфотографував у 1996 році Приймають галактики квазарів (Зображення праворуч, кредит: Bahcall та ін., STScI/NASA, 1996). Тож було ясно, що квазари - це яскраві ядра галактик: квазари вбудовані в галактики-господарі. приймаючі галактики). У випадку з квазарами галактики-господарі можуть бути будь-якого типу Хаббла. Однак особливе скупчення можна знайти в еліптичних галактиках, тобто дуже розвинених зоряних системах.
Двигун квазара
Квазари та радіогалактики пов’язані між собою
Астрономи налічують значно більше представників у групі радіо-тихих QSO, ніж у радіо-гучних квазарах. Активність у радіодіапазоні може також полягати у власній яскравості у всіх спектральних діапазонах, так званих болометрична світність, передача. Здається, тихі радіозв'язки пов'язані з більш слабкими типами AGN, такими як галактики Сейферта. Радіогучні квазари, навпаки, такі Прототип 3С 273, пов'язані з радіопрозорими радіогалактиками, такими як Cyg A.
Навіть морфологія квазарів і радіогалактик разюче схожі і використовують ту саму номенклатуру для спостережуваних радіоструктур: Ядро, Гаряча точка, Похвала і струменя (Терміни пояснюються за класифікацією FR). Дивовижна схожість відрізняється лише шкалою довжини. На домашній сторінці Дуже великі масиви (VLA), розташування 27 радіотелескопів у Нью-Мексико (США), які можуть генерувати радіозображення високої роздільної здатності за допомогою інтерферометрії, можна переглядати кольорові зображення, які наочно демонструють відповідну морфологію
AGN тип-1 і тип-2
спектральні властивості
Візуальна яскравість квазарів величезна і знижується до -23. Величина в найяскравіших представників. Подальшими спектральними властивостями є сильний синій континуум, надлишки інфрачервоного та ультрафіолетового випромінювання, висока тимчасова мінливість джерел, жоден Лінії поглинання, але дуже широкі лінії викидів. Тим часом рентгенівські астрономи навіть виявили гарячу лінію випромінювання заліза в спектрах при енергії спокою від 6,4 до 6,7 кэВ. Лінія містить інформацію про внутрішній потік нарощування в безпосередній близькості від центральної надважкої чорної діри. Він використовується в діагностиці AGN для визначення нахилу стандартного диска, кінематики плазми, обертання отвору тощо.
До квазарів надзвичайно далеко
Записи про відстань
Поточний найвіддаленіший АГН є квазаром на ім'я SDSS J1148 + 5251 і має червоне зміщення z = 6,41 (Фан та ін. 2003 рік, Віллотт та співавт. 2003). Цю відстань дає лише неактивна, дуже молода галактика z = 10 побитих, поточний рекордсмен з найбільшою відстанню до землі (Пелло та ін. 2004). Воднева лінія Lyα, яка в іншому випадку знаходиться в УФ, була знайдена в галактиці, також дуже віддаленій, SDSS 1030 + 0524, у ближньому інфрачервоному діапазоні (NIR) при 885 нм. SDSS J1148 показує ще більш червону зміщену лінію. Фан та ін. з університету Принстон міг 2001 в Sloan Digital Sky Survey (SDSS) спостерігають за трьома неймовірно віддаленими об’єктами, які є квазарами, за допомогою цифрового автоматичного телескопа в Нью-Мексико. Вони мають каталожні назви SDSS 1030 + 0524, SDSS 1306 + 0356 та SDSS 0836 + 0054 та червоні зміщення в такому порядку z = 6,28; 5,99 та 5,82. Ці об’єкти настільки далекі, що ми озираємось у той час, коли Всесвіту було лише 700 мільйонів років (6% сучасного віку) і було ще щільніше і тим більше нейтральний газоподібний водень існували в околицях квазарів!
Коли світ ще був нейтральним
Епоха реіонізації Отже, на даний момент часу (наприклад,
6) ще не завершено: інтенсивне випромінювання квазарів поступово іонізувало навколишнє міжгалактичне середовище, поки весь Всесвіт не був реіонізований значною кількістю іонізуючих об'єктів. перша іонізація було незабаром після Великого вибуху, коли Всесвіт був ще дуже маленьким, щільним і жарким. В z
1100, відповідно лише приблизно 400 000 років після Великого вибуху, був таким Епоха рекомбінації, де Всесвіт охолодився настільки, що електрони і протони поєднуються, утворюючи перші (нейтральні) атоми (рекомбінувати) міг. Створено під час цього процесу первісні елементи, як водень, гелій та літій (див. первинний нуклеосинтез).
У спектрі квазарів астроном визнає нейтральне, міжгалактичне середовище без сумніву тим, що тут існує т.зв. Корита Ганна Петерсона (англ. Проходи Ганна-Петерсона). У спектрі ці ознаки мають форму жолоба: нижче краю Lyα суцільне випромінювання сильно пригнічується. Фізична причина полягає в тому, що оптична глибина навколишнього нейтрального середовища особливо велика, і тому ця область зникає в спектрі.
Квазари в подвійній упаковці
1979 рік став Пара квазарів QSO 0957 + 561 виявив. На диво, обидва квазари демонструють дуже схожі спектри. Це можна пояснити тим, що вони насправді є зображеннями одного і того ж об’єкта! Завдяки ефекту гравітаційної лінзи світло квазара досягає спостерігача двома різними світловими шляхами. Гравітаційна лінза - це масивний об’єкт, наприклад скупчення галактик, яке розташоване між квазаром і землею і, згідно із загальною теорією відносності, здатне відхиляти світло: світло слідує за кривою нульовою геодезикою. Невеликі спектральні відмінності пояснюються тим, що на двох шляхах світла можуть переважати різні умови, такі як різна щільність міжгалактичного середовища (IGM) і, отже, різне вимирання.
. вірніше чотири!
На малюнку справа показано інфрачервоне спостереження з космічним телескопом у лівому полі Хаббл, особливо гарна копія одного викладені квазари: A Четверне зображення квазара! Гравітаційна лінза - важка еліптична галактика. Квазар має каталожне позначення PG 1115 + 080. У правому полі було віднято чотири зображення квазара та лінзуючу галактику. кільцевий розподіл яскравості - світло гравітаційного впливу галактики-господаря квазара. Випромінювання викривляється кривизною простору-часу (технічний термін: Легкі аберації) і утворює знамените Ейнштейнове кільце тут, в інфрачервоному діапазоні, на довжині хвилі 1,6 мікрометра (Кредит: Імпей та ін., STScI/NASA 1998).
справжні подвійні квазари
Однак насправді існує внутрішня Пара квазарів, QQ 1145-071, який був виявлений в 1987 році. Так само об'єкт LBQS 0103-2753 існує на відстані z = 0,848 від одиниці Двійковий квазар, орбіта на відстані лише 0,3 дугових секунди або 2,3 кпк (Щитки та ін. 2001, astro-ph/0104236). Це один з небагатьох прикладів, коли дві надмасивні чорні діри можуть безпосередньо обертатись навколо один одного і, можливо, злитися в катастрофічній події.
інші відомі квазари та зв’язки
3C 273, 3C 48, QSO 1229 + 204, QSO 0046-293, QSO 0910 + 564, QSO 0101-304, QSO 0000-263, QSO 2203 + 292, QSO 0051-279, QSO 0957 + 561 та QQ 1145-071.
Можливо, вас також зацікавить: Spektrum - Die Woche: 48/2020