[Академия] Волшебство Вселенной: квазары - самые яркие небесные тела в космосе

Этот пост 4 в серии постов об астрофизике по материалам курса Greatest Unsolved Mysteries of the Universe. И, конечно, же 4 в серии постов для Академии :)
Сейчас я хочу больше рассказать о квазарах: что это такое, в чем их уникальность, как обнаружили и многое другое. Тема квазаров очень близко связана с темой Черных дыр, поэтому я решила разделить 4 неделю курса на 2 поста, чтобы, как можно, лучше раскрыть две темы.

Это была пока одна из самых интересных недель курса, потому что та статистика и сравнение, которое приводят в курсе порой просто ошеломляет.

Всю тему я разделила на такие подтемы:

• обнаружение квазаров
• определение и особенности
• какая яркость квазаров
• источники энергии
• формирование Черных дыр

50 лет назад наши представления о космосе заключались лишь в знакомой нам Солнечной системе и всех небесных тел, что в ней присутсвовали. Затем, с развитием технологий, мы стали замечать вещи, которые мы не понимали. Самое интересное, что многие такие вещи были открыты совсем не астрономами,а радиотехниками, например, во время Второй Мировой войны.
Например, на изображении ниже вы видите радар станцию Dover Heights в Сиднее. Изначально она использовалась для выявления потенциальных японских аттак, но люди, работавшие на данной станции, начали замечать странные сигналы с космоса, которым в первое время не придавали значения. Однако интерес рос, война закончилась, и группы инженеров-радиотехников в разных странах начали искать похожие станции или строить новые для исследования данных сигналов. Так появились первые карты звездного неба.

На данных картах люди заметили белые точки, которые излучали мощнейшие радиосигналы. Но что интересно, что, когда смотрели на них с помощью оптического телескопа, то этих точек либо не было в данном месте, либо они были, но очень слабые по яркости.

Звезды и Галактики, которые яркие в оптическом свете, почти не подают радиосигналов. Например, если сравнить 1000 самых ярких вещей в космосе, и 1000 самых ярких радиоисточников, то вы обнаружите очень мало совпадений. Один из преподавателей курса посвятил несколько лет на то, чтобы исследовать один из самых мощных радиосигналов в космосе. Он был эквивалентен звезды второй величины, но даже, используя современные телескопы, до сих пор не удалось выявить, что это за тело/вещество, которое его излучает. Его просто не видно. Удивительно :)

В течении 50-60-х годов была сделана первая звездная карта - Кэмбриджский каталог. Многие радиосигналы были обозначены просто цифрами и буквами, но никто не знал, какой именно их источник. Например, говорили, что где-то в данном полуградусе, но там могло быть 20 тыс звезд!
Раньше ученые ссылались на то, что пока еще было очень маленькое разрешение у телескопов, соответственно, этих источников просто не видно.
Когда все-таки удалось рассмотреть некоторые из них, то для всех это было открытием: маленькая звезда со спектром, который никогда до этого не встречали - ее назвали квазаром (QUAsi-StellAr Radio Sources).
На карте звездного неба их свет сложно отличить от Галактики или от других звезд, но, если посмотреть на спектр, то он отличается кардинально.

Например, красное смещение одного обнаруженного квазера равно 3.23, что является большим. Расстояние до Земли - 12 млрд световых лет.

Насколько же яркими являются квазары?

Возьмем для сравнения яркость Солнца - 3.8 * 10²⁶ Ватт. Яркость квазеров больше в 10-14 раз, чем яркость Солнца. Что это значит?
Для начала небольшое отступление, чтобы легче было сравнить информацию.
Бомба, сброшенная на Хиросиму, весила 12 килотонн, а ее мощность была 5 * 10¹³ Джоулей.
Давайте представим, что квазар находится от нас на таком же расстоянии, как Плутон от Солнца. Если б на орбите Плутона был человек, то какое количество энергии он бы получал?
Мощность квазаров настолько велика, что количество энергии, которую бы поглащал ваш организм каждую секунду, была больше, чем вся атомная бомба, сброшенная на Хиросиму.

Как бы это отразилось, например, на Земле? Возьмем воду, которая покрывает 2/3 площади Земли. Средняя температура океанов равна 20 градусов по Цельсию. Чтобы довести всю воду до кипения, то есть до 100 градусов, потребуется 0,03 секунды, это быстрее, чем вы можете моргнуть.

Итак, что удалось выяснить из данных исследований о квазарах:

• видим что-то похожее на звезду
• выглядит так же ярко, как и звезда
• находится в миллиарды раз дальше
• излучает огромное количество энергии

После выявления таких ярких объектов, ученые озадачились вопросом, откуда берется данная энергия, что является ее источником?

В следующем посте я расскажу о двух теориях возможного появления такой энергии: ядерном синтезе и гравитационной потенциальной энергии, а также о ом, как формируются Черные дыры.

Что больше всего запомнилось?

Квазары - самые яркие объекты во Вселенной, при этом выглядят, как звезды, но находятся так далеко, что их сложно увидеть, даже используя современные телескопы.

Всем теплых улыбок :)
До встречи!