Квазар - Лексикон на астрономията
Лексикон на астрономията: Квазар
Квазарите са може би най-известните представители сред активните галактически ядра (AGN), вероятно и поради факта, че те продължават да се появяват в медиите. Те имат изключителна светимост: най-светещите квазари достигат 10 47 ерг/сек - това съответства на сто трилиона слънчева светимост и далеч надхвърля нормалните галактики! По принцип квазарите показват тази активност при всички дължини на вълните на електромагнитния спектър. Квазарите са известни на широката публика с невероятно дългите си разстояния, вариращи от милиони до милиарди светлинни години. Това също означава, че те трябва да са се образували много рано във Вселената. Следователно моделите за образуване на галактики са предизвикателство за космолозите.
Квасар срещу QSO
Нека първо изясним имената: Квазар е измислена дума квазизвезден радиоизточник, т.е. Има ли квазари радио силно (висока радиоосветеност). Съкращението QSO означава квазизвезден обект, на радио тихо са (ниска радиоосветеност). Термините квазар и QSO често се използват синонимно в литературата, но всъщност се отнасят до различни космически обекти! Квазарът често се използва като общ термин и за двете.
История на откритието
Квазарите са открити от радиоастрономията през 1960 г. (3C 48, 16-ти маг). Визуално те първоначално изглеждаха като звезда: Те изглеждаха като светлинна точка, която не можеше да бъде разрешена с телескопи. Космическият телескоп Хъбъл (Космически телескоп Хъбъл, HST) най-накрая снима за първи път през 1996 г. Приема галактики на квазарите (Изображение горе вдясно, кредит: Bahcall и сътр., STScI/NASA, 1996). Следователно беше ясно, че квазарите са ярките ядра на галактиките: Квазарите са вградени в галактиките гостоприемници. приемни галактики). В случая с квазарите, приемащите галактики могат да бъдат от всякакъв тип Хъбъл. Специално натрупване обаче може да се намери в елипсовидни галактики, т.е. много развити звездни системи.
Двигателят на квазара
Квазарите и радио галактиките са свързани
Астрономите отчитат значително повече представители в групата на радио-тихите QSO, отколкото в радио-силните квазари. Активността в радиообхвата може да бъде и на присъщата яркост във всички спектрални диапазони, т.нар болометрична светимост, прехвърляне. Радио-тихите QSO изглежда са свързани с по-слабите типове AGN, като галактиките Сейферт. От друга страна, радиосилните квазари са такива Прототип 3С 273, свързани с радиопрозрачните радио галактики като Cyg A.
Дори морфология на квазарите и радио галактиките е поразително сходен и използва една и съща номенклатура за наблюдавани радиоструктури: Ядро, Горещо място, Похвала и струя (Термини, обяснени под FR класификация). Удивителното сходство се различава само по скалата на дължината. На началната страница на Много големи масиви (VLA), разположение от 27 радиотелескопа в Ню Мексико (САЩ), които могат да произвеждат радио изображения с висока разделителна способност с интерферометрия, могат да се видят цветни изображения, които ясно демонстрират свързаната морфология
AGN Тип-1 и Тип-2
спектрални свойства
Визуалната яркост на квазарите е огромна и намалява до -23. Величина в най-ярките представители. Допълнителни спектрални свойства са силен син континуум, инфрачервени и UV излишъци, високи временни променливости на източниците, нито един Абсорбционни линии, но много широки емисионни линии. Междувременно рентгеновите астрономи дори откриха горещата емисионна линия на желязото в спектрите при 6,4 до 6,7 keV енергия на почивка. Линията предоставя информация за вътрешния акреционен поток в непосредствена близост до централната, свръхтежка черна дупка. Използва се в диагностиката на AGN за извеждане на наклона на стандартния диск, плазмената кинематика, въртенето на отвора и др.
Квазарите са изключително далеч
Записи от разстояние
Токът най-отдалечения AGN е квазар на име SDSS J1148 + 5251 и има червено изместване на z = 6,41 (Fan et al. 2003 г., Willott et al. 2003). Това разстояние се дава само от неактивна, много млада галактика z = 10 бити, настоящият рекордьор с най-голямо разстояние до земята (Pello et al. 2004). Линията на водород Lyα, която иначе е в UV, е намерена в галактика, също много отдалечена, SDSS 1030 + 0524, в близката инфрачервена светлина (NIR) при 885 nm. SDSS J1148 показва още по-силна изместена червена линия. Fan et al. от университета Принстън може 2001 г. Sloan Digital Sky Survey (SDSS) наблюдават три невероятно отдалечени обекта, всички от които са квазари, с цифров автоматичен телескоп в Ню Мексико. Те имат каталожните имена SDSS 1030 + 0524, SDSS 1306 + 0356 и SDSS 0836 + 0054 и червените отмествания в този ред z = 6,28; 5,99 и 5,82. Тези обекти са толкова далеч, че поглеждаме назад във времето, когато Вселената е била само на 700 милиона години (6% от днешната възраст) и е била още по-плътна и още повече неутрален водороден газ съществувал в близост до квазарите!
Когато светът все още беше неутрален
The Рейонизационна ера В този момент (напр.
6) все още не е завършен: интензивното излъчване на квазарите постепенно йонизира околната междугалактическа среда, докато цялата Вселена не се реонизира от значителен брой йонизиращи обекти. The първа йонизация беше малко след Големия взрив, когато Вселената беше все още много малка, гъста и гореща. В z
1100, съответно само около 400 000 години след Големия взрив, беше това Епоха на рекомбинация, където Вселената се е охладила достатъчно, че електроните и протоните се комбинират, за да образуват първите (неутрални) атоми (рекомбинирайте) бих могъл. Създаден по време на този процес първични елементи, като водород, хелий и литий (вж. първична нуклеосинтеза).
В спектъра на квазарите астрономът разпознава неутралната, междугалактическа среда без съмнение от факта, че тук се намира т.нар. Коритота на Гън Питърсън (англ. Пропускания на Гън-Питърсън) възникне. В спектъра тези характеристики имат форма на корито: под ръба Lyα континуумното излъчване е силно потиснато. Физическата причина е, че оптичната дълбочина на околната неутрална среда е особено голяма и следователно тази област изчезва в спектъра.
Квазари в двойна опаковка
1979 г. стана Двойка квазар QSO 0957 + 561 открити. И двата квазара изненадващо показват много сходни спектри. Това може да се отдаде на факта, че те всъщност са изображения на един и същ обект! Поради ефекта на гравитационната леща, светлината на квазара достига наблюдателя по два различни пътя на светлината. Гравитационната леща е масивен обект, напр. клъстер от галактика, който се намира между квазара и земята и според общата теория на относителността може да отклонява светлината: светлината следва извита нулева геодезика. Леките спектрални разлики се обясняват с факта, че по двата светлинни пътя могат да преобладават различни условия, като различна плътност на междугалактическата среда (IGM) и по този начин различно изчезване.
. или по-скоро четири!
Фигурата вдясно показва инфрачервено наблюдение с космическия телескоп в лявото поле Хъбъл, особено красиво копие на такъв облицовани квазари: A Четворно изображение на квазар! Гравитационната леща е тежка, елипсовидна галактика. Квазарът има каталожното наименование PG 1115 + 080. В дясното поле бяха извадени четирите квазарни изображения и обективната галактика. The пръстеновидно разпределение на яркостта е гравитационно повлияната светлина на приемната галактика на квазара. Излъчването се огъва от кривината на космическото време (технически термин: Лека аберация) и образува известния пръстен на Айнщайн, тук в инфрачервената светлина с дължина на вълната 1,6 микрометра (Кредит: Impey и сътр., STScI/NASA 1998).
истински двойни квазари
Въпреки това, всъщност има вътрешен Двойка квазари, QQ 1145-071, който е открит през 1987г. По същия начин обектът LBQS 0103-2753 съществува на разстояние от z = 0,848 от един Двоичен квазар, в орбита на разстояние само 0,3 дъгови секунди или 2,3 kpc (Shields et al. 2001, astro-ph/0104236). Това е един от малкото примери, при които две свръхмасивни черни дупки могат веднага да се въртят взаимно и може би да се слеят в катастрофално събитие.
други добре познати квазари и QSO
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 и QQ 1145-071.
Може да се интересувате и от: Spektrum - Die Woche: 48/2020