Wat is een Quasar?

Quasars (QUASi-stellAR radarbronnen) zijn gigantische lichtgevende lichamen tussen 780 miljoen en 13 miljard lichtjaar afstand, en dienovereenkomstig oud. Men denkt dat het actieve galactische kernen zijn met een centraal superzwaar zwart gat. De helderste quasars zijn 2 triljoen keer helderder dan onze zon, of ongeveer 100 Melkwegstelsels. Hun lichtopbrengst is continu, maar kan in intensiteit fluctueren op tijdschalen van jaren, maanden, weken, dagen of zelfs uren, wat suggereert dat ze vrij dicht zijn.

Zelfs sinds de jaren tachtig was er een aanzienlijk verschil van mening onder astrofysici over wat quasars eigenlijk zijn. Er ontstond een wetenschappelijke consensus toen bleek dat sommige quasars omringd waren door sterrenstelsels, die voortkwamen uit de actieve galactische kerntheorie. Er is berekend dat, om de hoeveelheid licht te genereren die ze doen, quasars moeten worden aangedreven door superzware zwarte gaten die tussen de 10 en 1000 zonne-massa's per jaar slikken. In de accretieschijf van zo'n zwart gat worden oververhitte gassen versneld tot bijna de snelheid van het licht, waardoor enorme hoeveelheden elektromagnetische golven vrijkomen wanneer grote delen van de massa direct in energie worden omgezet. In dergelijke schijven wordt ongeveer 10% van de materie omgezet in energie, in tegenstelling tot slechts 0,7% van de massa die wordt omgezet in energie in fusiereacties binnen typische sterren.

Quasars worden verondersteld relativistische stralen uit hun roterende polen uit te zenden, net als hun kleinere neven de pulsars. In 1979 werden quasars gebruikt om Einsteins relativiteitstheorie te bevestigen, door observaties van zwaartekrachtlenseffecten terwijl het quasarlicht naar de aarde reisde. Terwijl aanvankelijk werd gedacht dat alle quasars "radio-luid" zijn die hun label als radiobron aanzetten, onthulden latere waarnemingen dat slechts een minderheid (ongeveer 10%) van de quasars overvloedige radio-energie uitzendt. "Radiostille" quasars worden QSO's (quasi-stellaire objecten) genoemd en spelen een uiterst belangrijke rol in studies van het vroege universum en hoe sterren en sterrenstelsels voor het eerst werden gevormd.

Vroege structuren zoals quasars kunnen worden geïnterpreteerd als de "geboorteweeën" van sterrenstelsels. In het vroege universum waren de gassen gelijkmatiger verdeeld, dus een nieuw gevormd zwart gat zou voldoende mogelijkheden hebben om de omliggende materie op te zuigen. Ons eigen superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg bevat bijvoorbeeld ongeveer 3,7 miljoen zonnepanelen, ook al begon het met veel minder massa dan dit. Het is druk bezig geweest om andere sterren miljarden jaren op te zuigen, maar de meest intense consumptie van sterren vond waarschijnlijk plaats tijdens zijn vroege geschiedenis. Dit verklaart waarom we geen quasars in het moderne universum zien, maar ze zijn gemakkelijk waarneembaar in oudere regio's.