Квазар

Кваза́р (англ. quasar — сокращение от QUASi stellAR radio source — «квазизвёздный радиоисточник») — класс внегалактических объектов, отличающихся очень высокой светимостью и настолько малым угловым размером, что в течение нескольких лет после открытия их не удавалось отличить от «точечных источников» — звёзд. Болометрическая (интегральная по всему спектру) светимость квазаров может достигать 1046 — 1047 эрг/с .

Определение

Существует по меньшей мере два определения квазаров — первоначальное и современное.

Первоначальное определение

Кваза́р (англ. quasar — сокр. от quasistellar radiosource — квазизвёздный источник радиоизлучения) — класс небесных объектов, которые в оптическом диапазоне похожи на звезду (рис.1), но имеющие сильное радиоизлучение и чрезвычайно малые угловые размеры (меньше 10").

Первоначальное определение сложилось в конце 50-х, начале 60-х, когда были открыты первые квазары и их изучение только началось. И в этом определении нет ничего неправильного, за исключением следующего факта. Как оказалось, по состоянию на 2004 год этому определению соответствуют максимум 10% квазаров. А остальные 90% не излучают сильных радиоволн. Такие объекты астрономы называют радиоспокойными квазарами.

Современное определение

Квазар — это яркий объект в центре галактики, который 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 обладающий переменностью излучения во всех диапазонах длин волн.

Обзор

По одной из теорий, квазары представляют собой галактики на начальном этапе развития, в которых сверхмассивная чёрная дыра поглощает окружающее вещество .

Первый квазар , 3С48, был обнаружен в конце 1950х 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. Так как в последнее время принято полагать, что источником излучения является аккреционный диск сверхмассивной чёрной дыры, находящейся в центре галактики, представляется наиболее вероятным, что красное смещение вызвано не удалением квазаров, а гравитационным красным смещением, которое было предсказано А. Эйнштейном при разработке общей теории относительности (ОТО). В таком случае методика определения расстояний до центров светимости квазаров обычным способом может давать совершенно недостоверные результаты.

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 .

Один из ближайших и наиболее яркий квазар (3C 273) имеет блеск около 13m и красное смещение z = 0,158 (что соответствует расстоянию около 2 млрд световых лет). Самые далёкие квазары, благодаря своей гигантской светимости, превосходящей в сотни раз светимость обычных галактик, регистрируются с помощью радиотелескопов на расстоянии более 10 млрд световых лет. 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 z=6,4), 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 .