Что такое квазар?

Квазары (радиолокационные источники QUASi-StellAR) - это гигантские светящиеся тела на расстоянии от 780 миллионов до 13 миллиардов световых лет и, соответственно, старые. Считается, что они являются активными ядрами галактик, содержащими центральную сверхмассивную черную дыру. Самые яркие квазары в 2 триллиона раз ярче нашего Солнца или около 100 галактик Млечного Пути. Их световой поток непрерывен, но может колебаться по интенсивности в масштабах лет, месяцев, недель, дней или даже часов, предполагая, что они довольно плотные.

Даже в 1980-х годах среди астрофизиков существовало существенное разногласие относительно того, что же такое квазары. Научный консенсус возник, когда было обнаружено, что некоторые квазары окружены галактиками, что положило начало теории активного галактического ядра. Было подсчитано, что для генерации количества света, которое они излучают, квазары должны питаться сверхмассивными черными дырами, которые поглощают от 10 до 1000 солнечных масс в год. В аккреционном диске такой черной дыры перегретые газы ускоряются до скорости, близкой к скорости света, выделяя огромное количество электромагнитных волн, поскольку большие части массы преобразуются непосредственно в энергию. В таких дисках около 10% вещества преобразуется в энергию, в отличие от только 0,7% массы, преобразуемой в энергию в реакциях синтеза в типичных звездах.

Считается, что квазары испускают релятивистские струи со своих полюсов вращения, подобно своим меньшим кузенам - пульсарам. В 1979 году квазары использовались для подтверждения теории относительности Эйнштейна путем наблюдения эффектов гравитационного линзирования, когда свет квазара распространялся на Землю. В то время как сначала считалось, что все квазары являются «радио-громкими», вызывая их ярлык в качестве радиоисточников, последующие наблюдения показали, что только меньшинство (около 10%) квазаров излучают обильную радиоэнергию. «Радиотишные» квазары называются QSO (квазизвездными объектами) и играют чрезвычайно важную роль в исследованиях ранней Вселенной и того, как впервые образовались звезды и галактики.

Ранние структуры, такие как квазары, могут быть интерпретированы как «муки рождения» галактик. В ранней Вселенной газы распределялись более равномерно, поэтому у вновь образовавшейся черной дыры были бы широкие возможности поглотить окружающую материю. Например, наша собственная сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути содержит около 3,7 миллиона солнечных масс, хотя она и началась с гораздо меньшей массы, чем эта. Он был занят поглощением других звезд в течение миллиардов лет, но наиболее интенсивное звездное потребление, вероятно, имело место в его ранней истории. Это объясняет, почему мы не видим квазаров в современной вселенной, но их легко наблюдать в более старых регионах.