Квазари

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Європейський університет

Кафедра фізики

Реферат на тему

Квазари

Виконав

Студент 011 групи

Бізнес-коледжу

Єгоркін Максим Русланович

Перевірив

Старший викладач

Фізики та астрономії

Музиченко В.І

Київ-2017

Зміст

Вступ

1. Історія відкриття квазарів

2. Характеристика квазарів

3. Відстань до квазарів

4. Червоний зсув

5. Швидкість видалення

6. Вік квазарів

7. Надзвичайна світимість

8. Джерело енергії

9. Мінливість і розмір

10. Інфрачервоне й рентген рентгенівське випромінювання квазарів

11. Кратні квазари

12. Радіоструктура квазарів

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

Квазар (англ. quasar -- скорочено від QUAsi stellAR radio source -- «квазі зіркове радіоджерело) - це клас позагалактичних об`єктів, які відрізняються дуже великою світимістю і настільки малим кутовим розміром, що протягом декілька років після відкриття їх не вдавалося відлічити від «крапкових джерел» -- зірок. Це зореподібні радіоджерела, які спостерігаються на великих відстаннях (до 12 млрд світлових років). Вперше квазари знайшли у 1960 році як радіоджерела, які збігаються в оптичному діапазоні зі слабкими зіркоподібними об`єктами. Незабаром після їх відкриття знайшли такої ж природні оптичні об`єкти без ознак радіовипромінювания. Вони отримали назву "радіоспокійні" квазари. Виявилось, що таких квазарів у декілька десятків разів більше, ніж радіовипромінюючих.

Потужністю випромінювання квазари перевершують найбільші за розміром галактики. За хімічним складом квазари дуже близькі до газових туманностей. У них значний надлишок ультрафіолетового та інфрачервоного випромінювання порівняно зі звичайними зорями.

Найближчий і найбільш яскравий квазар (3C 273) має блиск приблизно 13m й червоне зміщення z = 0,158 (що відповідає відстані біля 2 млрд світових років). Самі далекі квазари, завдяки своїй гігантській світимості, які перебільшують в сотні разів світимість нормальних галактик, можна побачити на відстані більш ніж 10 млрд світових років. Нерегулярна змінність блиска квазарів у часових масштабах менших за добу вказує на те, що область генерації їхнього випромінювання має малий розмір, порівняно з розміром Сонячної системи.

Останні спостереження показали, що більшість квазарів знаходяться поблизу центрів великих елиптичних галактик.

1. Історія відкриття квазарів

Слово «квазар» було придумано як скорочення від «квази - зіркове радіоджерело». «Квази - зірковий» означає «схожий на зірку, але не зірка». Зараз астрономи вважають, що квазари - це сама яскрава з різновидів активних галактичних ядер.

Уперше квазари виявили в 1960 року як радіоджерела, що збігаються в оптичному діапазоні зі слабкими зіркоподібними об'єктами. Радіоастрономи удосконалювали свої методи точного визначення місцезнаходження радіоджерел. Радіоджерело 3С48 начебто збігалося з однією зіркою, не схожою ні на які інші: у її спектрі були присутні яскраві лінії, які не вдавалося співвіднести з жодним з відомих атомів. Потім, в 1962р., ще одна таємнича зірка збіглася з іншим радіоджерелом, 3С 273. Роком пізніше Мартен Шмідт із обсерваторії Маунт Паломар у Каліфорнії довів, що якщо цьому зіркоподібному об'єкту приписати зсув 16%, то його спектр збіжиться зі спектром газоподібного водню. Таке червоне зміщення велике навіть для більшості галактик. Об'єкт 3С 273 виявився не екзотичною зіркою із Чумацького Шляху, а чимсь зовсім іншим, що летить від нас зі швидкістю в 16% швидкості світла. Відстань до цього квазара становить близько 3 млрд. світлового років, а видимий блиск дорівнює 12,6m. Розмір 3С 273 не перевищує одного світлового року. Виявилося, що й інші зіркоподібні радіоджерела, такі як 3С 48, мають більші червоні зсуву. От це-те компактні об'єкти з більшим червоним зсувом, які на фотографіях нагадують зірки, і є квазари.

Теорія тяжіння Ейнштейна затверджує, що світло, проходячи через сильне гравітаційне поле, викривляє свою траекторію. Квазари демонструють нам цей ефект. Вони рідко виявляються на небі по сусідству один з одним. Але в 1979р. астрономи виявили пару ідентичних квазарів, розташованих дуже близько один до одного. Насправді це виявилися два зображення одного й того ж об'єкта, світло від якого було перекручене гравітаційною лінзою. Де на шляху світла, що йде від цього квазара, перебуває щось дуже щільне і масивне. Тяжіння цього об'єкта й розщеплює світло в подвійне зображення.

Уперше рентгенівське випромінювання від позагалактичного об'єкта було виявлено ще в 1971 р. на першому спеціалізованому рентгенівському супутнику "Ухуру", що заклав основи сучасної рентгенівської астрономії. Цим об'єктом позначилася одна з найближчих радіогалактик NGC 4486. Іншим метагалактичним рентгенівським джерелом виявилася яскрава сейфертівська галактика NGC 4151. Не підлягає сумніву, що випромінює активне ядро цієї галактики.

Незабаром був виявлений слабкий потік рентгенівського випромінювання й від першого відкритого квазара 3С 273, а від радіогалактики Лебідь-А.

В 1982 році австралійськими астрономами був відкритий новий квазар, який одержав назву PKS 200-330, у якого виявився рекордний для того часу червоний зсув Z==3,78 .Це означає, що спектральні лінії астрономічного об'єкта, що віддаляється від нас, у результаті ефекту Доплера мають довжину хвилі, в 3, 78 рази перевищуючу значення нерухомого джерела сввітловипромінювання.

Відстань до цього квазара, видимого в оптичний телескоп як зірка дев'ятнадцятої величини, становить 12,8 млрд світлових років.

У другій половині 80-х років було зафіксовано ще трохи найбільш віддалених квазарів, величина червоного зсуву яких уже перевищує 4,0. Таким чином, радіосигнали, послані цими квазарами тоді, коли ще не була сформована наша Галактика, у тому числі Сонячна система, можна тільки сьогодні зареєструвати на землі. А переборюють ці промені величезну відстань більше 13 млрд світлових років. Ці наступні один за одним астрономічні відкриття були зроблені в ході конкурентної наукової гонки австралійських астрономів з обсерваторії Сайдінг-Спрінг й їхніх американських колег з обсерваторії Маунт-Паломар у Каліфорнії. Сьогодні найвилученіший від нас об'єкт - квазар PC 1158+4635 із червоним зсувом, рівним 4,733. Відстань до нього становить 13,2 млрд світлового років.

Але от у тій же обсерваторії Маунт-Паломар за допомогою 5-метрового телескопа американські зоряні дослідники на чолі з відважним мисливцем за квазарами М. Шмідтом у вересні 1991 року остаточно підтвердили чутки про існування більш далекого від нас астрономічного об'єкта. Величина червоного зсуву рекордно далекого квазара під номером PC 1247+3406 становить 4,897. Здається, далі вже нікуди. Випромінювання цього квазара доходить до найвіддаленішої планети за час, майже рівний віку Всесвіту. Так що новий рекордсмен розташовується, якщо можна так виразитися, на самому краї неосяжної й нескінченної у своєму розширенні світобудови.

2. Характеристика квазарів

Квазар (англ. quasar--скорочення від QUAsi stellAR radio source -- «квази зоряне “радіо джерело”) -- клас позагалактичних об'єктів, що відрізняються дуже високою світністю і настільки малим кутовим розміром, що протягом декількох років після відкриття їх не вдавалося відрізнити від «крапкових джерел» - зірок.

Квазари являють собою зовсім новий тип космічних об'єктів поряд із зірками, галактиками й туманностями. Тому відкриття квазарів в астрономії було цілком аналогічно відкриттю нового типу тварин у зоології.

У ту епоху, коли квазаром були випромінені кванти, які зараз уловлюються земними телескопами, розміри Всесвіту були в 4 - 4,5 рази менше, ніж зараз, а її вік, приблизно, в 10 разів менше нинішніх 15 - 20 мільярдів років. Тоді свідомо не було ще Сонця й Сонячної системи. Цілком можливо, що не було навіть нашої Галактики, а якщо вона й була, то вона найсильнішим чином відрізнялася від тієї, котру астрономи спостерігають зараз.

Квазари занурені в галактики. Однак майже у всіх випадках квазар сяє настільки яскраво, що затьмарює набагато більш слабке світло створившої його галактики. Тому на фотографіях можна побачити лише світлу крапку від активного ядра. Усередині квазара перебуває винятково потужне джерело енергії, майже напевно це чорна діра. Вона оточена диском з речовини діаметром у кілька світлових років. Поблизу диска швидко несуться хмари газу, а ще далі, на відстані близько 100 світлових років, більше тонкі й більше холодні хмари, де квазар зливається зі своєю галактикою.

Варто зазначити, що незабаром після відкриття квазарів були виявлені такої ж природи оптичні об'єкти без ознак радіовипромінювання. Вони одержали назву "радіоспокійні" квазари. Виявилося, що таких квазарів у багато десятків разів більше, ніж радіовипромінюючих.

Особливий інтерес представляють лінії поглинання, виявлені в спектрах найбільш далеких квазарів, звичайно таких, у яких лінія "лайман-альфа" з- за червоного зсуву "переповзає" у видиму область. Дуже часто величина червоного зсуву, яку визначають по лініях поглинання, значно менше, ніж по лініях випромінювання. Крім того, у ряді випадків спостерігається в спектрі одного квазара кілька систем ліній поглинання, що відрізняються червоним зсувом. Швидше за все ці лінії утворяться "на шляху", при проходженні світла через зовнішні газові шари більш близьких до нас галактик. Однак остаточно вирішеним це питання поки вважати не можна.

3. Відстань до квазарів

У міру нагромадження даних спостережень більшість астрономів дійшли висновку, що квазари далі від нас, чим будь-які інші об'єкти, доступні для спостереженням. Але невелика частина астрономів стверджувала, що найбільш переконливі дані спостережень говорять про просторову близькість квазарів і не дуже далеких галактик.

4. Червоний зсув

Більшість квазарів інтенсивно випромінюють радіохвилі. Коли астрономи точно визначили положення цих радіоджерел на фотографіях, отриманих у видимому світлі, вони виявили зіркоподібні об'єкти.

Щоб встановити природу дивних небесних тіл, треба сфотографували їхній спектр і побачили зовсім несподіване. Ці “зірки” мали спектр, що різко відрізняється від усіх інших зірок. Спектри були зовсім незнайомими. У більшості квазарів вони містили не тільки добре відомі і характерні для звичайних зірок ліній водню, у них взагалі з першого погляду не можна було виявити ні однієї лінії якого-небудь іншого хімічного елемента.

Молодий голландський астрофізик М.Шмидт, що працював у США з'ясував, що лінії в спектрах дивних джерел невпізнанні лише тому, що вони сильно зміщені в червону область спектра, а насправді це лінії добре відомих хімічних елементів (насамперед водню).

Причина зсуву спектральних ліній квазарів була предметом більших наукових дискусій, у підсумку яких переважна більшість астрофізиків дійшли висновку, що червоний зсув спектральних ліній пов'язаний із загальним розширенням

квазар червоний зсув випромінювання

5. Швидкість видалення

У найбільш далеких з відомих до цих галактик червоний зсув досить великий. Відповідні йому швидкості видалення виміряються десятками тисяч кілометрів у секунду. Але в об'єкта 3С48 червоний зсув перевершив усі рекорди. Вийшло, що він несеться від Землі зі швидкістю приблизно вдвічі менше швидкості світла! Якщо вважати, що цей об'єкт підкоряється загальному закону червоного зсуву, легко обчислити, що відстань від Землі до об'єкта 3С48 рівно 3,78 млрд. світлових років! Наприклад , за 8 1/3 хвилин промінь світла долетить до Сонця, за 4 роки - до найближчої зірки.

А тут майже 4 млрд.років безперервного зверхстрімкого польоту - час, порівнянний із тривалістю життя нашої планети.

Для об'єкта 3С196 відстань, також знайдена по червоному зсуву, вийшла рівним 12 млрд. світлових років, тобто ми вловили промінь світла, який був посланий до нас ще тоді, коли ні Землі, ні Сонця не існувало! Об'єкт 3С196 дуже швидкий - його швидкість видалення по променю зору досягає 200 тисяч кілометрів у секунду.

6. Вік квазарів

За сучасними оцінками, вік квазарів вимірюється мільярдами років. За цей час кожний квазар випромінює величезну енергію. Нам невідомі процеси, які могли б служити причиною такого енерговиділення. Якщо припустити, що перед нами зверхзірка, у якій “згоряє” водень, то її маса повинна в мільярд раз перевищувати масу Сонця. Тим часом сучасна теоретична астрофізика доводить, що при масі більш ніж в 100 раз перевищуючої сонячну, зірка неминуче втрачає стійкість і розпадається на ряд фрагментів.

З відомих нині квазарів, загальне число яких більш 10 000, найближче віддалений на 260 000 000 світлових років, самий далекий - на 15 млрд. світлових років. Квазари, мабуть, найбільш старі з об'єктів, спостережуваних нами, тому що з відстані в мільярди світлових років звичайні галактики не видні ні в один телескоп. Однак це “живе минуле” поки що зовсім незрозуміло нам. Природа квазарів дотепер повністю не з'ясована.

7. Надзвичайна світимість

Підкоряючись тому ж закону космологічного видалення, що й галактики, джерела 3С273 і 3С48 самі по собі сильно відрізняються від звичайних галактик, подібних нашій Галактиці. Насамперед вражає їхня надзвичайна світність, у сотні раз перевищуюча світність нашої Галактики.
Здавалося б, об'єкти, настільки далекі від Землі, повинні бути доступними лише спостерігачеві, озброєному самими потужними сучасними телескопами. У дійсності, наприклад, об'єкт 3С273 можна знайти в сузір'ї Волосся Вероніки як зірочку 12,6 зоряної величини. Такі зірки доступні навіть аматорським телескопам.

Таємничим є й той факт, що по своїх розмірах квазари явно менше галактик: адже вони виглядають як крапкові джерела світла, у той час як навіть самі далекі галактики схожі на розмиті світні ляпки.

8. Джерело енергії

Якими ж дивовижними по потужності випромінювання повинні бути ці джерела світла, якщо з відстані в мільярди світлових років вони видадуться такими яскравими!

Саме важке запитання, пов'язане з квазарами, - це пояснення гігантського виділення енергії. Якщо квазари й насправді перебувають на космологічно більших відстанях від нас (тобто червоний зсув дійсно пов'язаний з розширенням Всесвіту), то потрібно пояснити, як виникає ця найсильніша світимість. Залишається загадкою, яке ж джерело енергії підтримує світіння квазара. Одне зрозуміло, що яким би не було це джерело, зосереджене воно у відносно невеликій області простору, тобто досить компактне. А це само по собі вже говорить про те, що механізм виділення енергії у квазарі досить незвичайний.

Багато астрофізиків вважають, що квазари пов'язані з ядрами галактик, які перебувають на певному щаблі еволюції. Наприклад, ядро галактики М87 набагато яскравіше її зовнішніх частин. Але є галактики й інших типів, так звані сейфертовские галактики, у яких контраст яскравого ядра з частиною, яка слабо світиться, виражений ще більш різко. Можливо, квазари - наступний щабель цієї послідовності. Якщо вони розташовані дуже далеко, то ми бачимо тільки їх яскраве ядро, слабка ж оболонка (якщо вона взагалі є) зовсім не видна.

Висловлюється також припущення, що, як і в галактиці М87, виділення енергії у квазарах, можливо, пов'язана з наявністю надмасивних чорних дір. Починаючи з середини 70- х років ідея про те, що гігантське виділення енергії у квазарах пояснюється чорними дірами, набула більшу популярності.

Процес виділення енергії теж пов'язують з роботою сил тяжіння, а радіовипромінювання квазара - це синхротронне випромінювання заряджених часток у магнітному полі.

Деякі астрономи вважають, що потоки енергії від квазарів значно нижчі, оскільки відстані до них сильно перебільшені. Якщо квазари, скажемо, в 100 раз ближче до нас, ніж ми думаємо, то ми завищуємо в 10 000 раз їх світність при розрахунках потужності випромінювання по їхній спостережуваній яскравості.

Астрономи, які дотримуються цієї точки зору, виходять із того факту, що квазари часто видні на небі поруч із пекулярными (незвичайними) галактиками.

Ці галактики, хоча трохи й незвичайні по своїй структурі, мають звичайні червоні зсуви, яким відповідають швидкості видалення, рівні декільком відсоткам від швидкості світла. А квазари, розташовані на небі поблизу від них, мають червоні зсуви в 10 - 20 раз більше!

Якщо квазари перебувають по сусідству з досить близькими галактиками, чим пояснити їхні величезні червоні зсуви? Єдине розумне пояснення - ефект Доплера, але чому ми завжди спостерігаємо лише червоний зсув (видалення) і ніколи - фіолетове (наближення)? І як речовина могла бути викинуте (завжди в напрямку від нас!) з такими величезними швидкостями й зберегти при цьому форму єдиного об'єкта?

Відповідь говорить: це нікому невідомо. За 15 років не вдалося визначити ні відстані до квазарів, ні їх природу й джерела їх колосальної енергії. Може бути, загадка квазарів таїть у собі ключ до якоїсь нової області астрофізики, якісь нові можливості виникнення більших червоних зсувів у невідомі нам ситуаціях або нові способи генерації гігантських енергій, якщо квазари перебувають дуже далеко. Будемо сподіватися, що в наступні роки нам удасться подолати ці труднощі в поясненні природи вилучених областей Всесвіту, у яких розташовані квазізоряні об'єкти. А зараз ми можемо тільки сказати: очевидно, це природні, а не штучні астрономічні об'єкти, оскільки поки не зрозуміло, як цивілізація могла би “зробить” квазар.

9. Мінливість і розмір

Ще одна загадка квазарів полягає в тому , що деякі з них змінюють свою яскравість із періодом у кілька доб, тижнів або років, тоді як звичайні галактики не виявляють таких варіацій.

Московські астрономи А.С.Шаров і Ю.Н. Єфремов вирішили з'ясувати, як поводилися в минулому “дивні зірки”. Вони уважно переглянули 73 негатива, на яких з 1896 по 1963 р. був відбитий об'єкт 3С273. Висновок, до якого прийшли радянські вчені, можна вважати цілком достовірним. А він разючий. Виявилося, що 3С273 міняв свою яскравість! І не трохи, а дуже помітно - від 12,0 до 12,7 зоряної величини, тобто майже у два рази. Бували випадки (наприклад, у період з 1927 по 1929 р.), коли за нетривалий час потік випромінювання від 3С273 зростав в 3 - 4 рази! Іноді за кілька доби об'єкт мінявся на 0,2 - 0,3 зоряної величини. При цьому зовні, оптично, не відбувалося ніяких інших істотних змін - “ дивна зірка ” незмінно видалася зіркою, хоча й змінною. Подібне явище пізніше було виявлено й в об'єкта 3С48.

Відомі тисячі змінних зірок, по різних причинах мінливих. Але серед звичайних галактик не було зареєстровано ні однієї змінної. Хоча багато хто з них містив тисячі й мільйони змінних зірок, коливання їх світимості відбуваються в різнобій і настільки несуттєві для галактики в цілому, що загальне випромінювання галактик завжди залишається практично незмінним. Жоден оптичний інструмент світу не може вловити хоча б найменші коливання світності який-небудь із галактик.

Залишаються три можливості. Перша з них безглузда: зірки галактики змінюються відразу й однаково, як по команді, в одному ритмі. З фізичної сторони таке пояснення настільки абсурдне, так суперечить усім нашим знанням про космос, що не заслуговує серйозного розгляду. Друга можливість - дивні об'єкти, подібні з галактиками по характеру червоного зсуву, мають фізичну природу, зовсім відмінну від галактик. Однак, більшість астрономів припускають, що квазари - активні ядра зверхдалеких галактик.

Безперечно, що квазари - це не протяжні, розкидані на десятки тисяч світлових років зоряні системи, а якісь досить компактні тіла невеликих порівняно розмірів і колосальної маси (мільярди сонячних мас).

Ця закономірність випливає як зі спостережень, так і з теоретичних міркувань.

Не тільки по масі, але й по потужності випромінювання квазари різко відрізняються від усіх відомих небесних тел. Навіть зверхнові зірки “бліднішають” у порівнянні з ними. Зверхнові зірки випромінюють світло в кілька мільярдів раз більше, ніж Сонце тільки в момент свого потужного вибуху. Рядовий же квазар завжди в десятки тисяч раз випромінює більше.

10. Інфрачервоне й рентген рентгенівське випромінювання квазарів

В останні роки астрономам вдалося зареєструвати інфрачервоне й рентгенівське випромінювання квазарів; вони виявили, що потужність випромінювання деяких об'єктів у цих областях спектра навіть більше, ніж у видимій області й радіодіапазоні. Якщо просумувати енергії випромінювання у всіх областях спектра, то виявляється, що деякі квазари генерують в 100 000 раз більше енергії в секунду, ніж гігантські галактики за умови, що наші оцінки відстаней до квазарів.

Розвиток рентгенівської астрономії допоміг установити, що більшість квазарів виявилися потужними рентгенівськими джерелами. Деякий натяк на це можна було помітити ще в результаті найперших рентгенівських спостережень квазара 3С273, а в останніх дослідженнях обсерваторії “ейнштейн” ( “НЕАО”) було виявлено більш 100 квазарів із сильним рентгенівським випромінюванням.

Виходячи із цих спостережень, вважають, що на відміну від радіовипромінювання рентгенівське випромінювання - характерна властивість для квазарів.

11. Кратні квазари

Особлива увага астрофізиків і фізиків залучили кратні (подвійні, потрійні) квазари: подвійний квазар у сузір'ї Великої Ведмедиці (1978), потрійний квазар у сузір'ї Леву (1980) і такий же квазар у сузір'ї Риб (1981). Кожний з об'єктів являв собою квазарів-близнюків, розташованих один від одного на відстані декількох кутових секунд, що мають дуже схожі спектри й червоні зсуви. Однак, цілком ймовірно , перераховані квазари не є “дійсні” кратні квазари, а лише зображення відповідного джерела. Розщеплення одного зображення відбувається під дією гравітаційного поля масивної галактики, яка опинилася на шляху між квазаром і нами. Промені світла від квазарів можуть викривлятися під дією гравітації галактик, що відіграють роль джерел гравітаційного фокусування. Такі гравітаційні лінзи можуть спотворювати форми далеких галактик, що, на думку деяких учених, відкриває нові можливості дослідження великомасштабних неоднорідностей у розподілі речовини у Всесвіті.

Не виключене, що ефект гравітаційної лінзи в деяких випадках створюють не далекі галактики, а масивні чорні діри. Індійські астрофізики Г.Падманабхан і С.Читре звернули увагу на випадки, коли видно подвійне зображення квазара, а галактики, що викликала це явище, поблизу не виявлено. От і з'явилася гіпотеза про те, що ефект створюють практично крапкові чорні діри з масою, у мільйон раз переважаючої масу Сонця. Тому що дотепер ніде жодна чорна діра не виявлена, те поки важко сказати, наскільки близька до істини така гіпотеза. Питання про те, існують чи в природі “дійсні” подвійні квазари, залишається предметом досліджень і дискусій.

12. Радіоструктура квазарів

Радіоструктура квазарів багато в чому нагадує радіогалактики, так лише по одній цій структурі відрізнити квазари неможливо. Так само, як й у радіогалактик, дуже часто спостерігаються подвійні радіоджерела, між якими перебуває компактне, іноді змінне, радіоджерело, яке співпадає по своїх координатах із зіркоподібним оптичним об'єктом - квазаром. У найближчих квазарів зрідка біля зіркоподібного об'єкта спостерігаються дуже слабкі протяжні утворення. Від квазара 3С 273 виходить слабкий струмінь - викид довжиною близько 20". На такій величезній відстані цим кутовим розмірам відповідає лінійна довжина близько 100 тисяч світлових років. Цей струмінь, крім оптичного випромінювання, випромінює також радіохвилі, так що квазар 3С 273 можна розглядати як подвійне радіоджерело. Варто помітити, що аналогічні викиди спостерігаються також й у деяких радіогалактик.

Важливим питанням є приналежність квазарів до скупчень галактик. Довгий час не можна було вирішити питання в позитивному змісті, адже критерієм приналежності до одного скупчення є однаковий червоний зсув у галактик й квазарів. Тільки для деяких, порівняно близьких квазарів, вдалося виявити скупчення галактик, у яких вони перебувають.

Дуже складно визначити точне число виявлених на сьогоднішній день квазарів, але у наш час відомо й занесено в каталоги понад тисячу квазарів, що й дозволяє виконати їхній статистичний аналіз. Насамперед, вдалося побудувати "функцію світності" квазарів, тобто їхній розподіл по потужності випромінювання: відносна кількість квазарів зменшується по росту потужності їхнього випромінювання. Найважливішим результатом таких статистичних досліджень є висновок про те, що на більш ранніх етапах еволюції Всесвіту, коли його розміри були в 3-5 разів менше нинішніх, квазарів було набагато більше, ніж зараз. У ту віддалену епоху квазарів було майже стільки ж, скільки й "нормальних" галактик. Не можна виключити гіпотезу, що тоді всі галактики були квазарами! Цей важливий висновок бідує для свого підтвердження в нових спостереженнях.

Звертає на себе увагу та обставина, що кількість квазарів, починаючи зі значення червоного зсуву, що перевершує деяку межу (відповідно збільшенню довжини хвилі в 4,5 - 5 разів), різко падає.

Звичайно, не можна виключити чисто інструментальну причину цього явища, однак цілком можливо, що квазари з більшими червоними зсувами просто відсутні. Така відсутність природніше всього пояснюється тим, що саме у цю епоху розвитку Всесвіту утворювалися шляхом конденсації газу галактики. До цього (тобто при великому червоному зсуві) ні галактик, ні квазарів просто не було. Такий висновок, звичайно, мав би дуже велике значення для проблеми еволюції Всесвіту, тому що дозволив би уточнити епоху формування галактик, а отже, і зірок. Потрібні ще нові високоякісні спостереження, щоб це підтвердити.

Вище ми вже говорили про змінність оптичного випромінювання квазарів. Як крайній прояв такої змінності варто згадати про "спалах" квазара 3С 279. У цей час він спостерігається як злегка змінна слабка зірочка 18-й величини. Однак на старих астрономічних фотографіях довоєнного часу (тобто задовго до відкриття квазарів) цей об'єкт виявився істотно більше яскравим - майже 13 величини! Це означає, що він був яскравіше, ніж зараз, у сотню раз! Знаючи по червоному зсуві відстань 3С 279, можна помітити, що під час "спалаху" його світність була майже в сотню раз більше, ніж в 3С 273 й у десять тисяч разів більше, ніж у нашої Галактики! І при цьому розміри випромінюючої області мізерно малі, менше світлового року. В наш час квазар 3С 279 уважається найпотужнішим "маяком" Всесвіту. Ми бачимо, що розкид значень світіння мегагалактичних об'єктів майже такий же, як у зірок!

Висновок

Квазари -- це зореподібні радіоджерела, які спостерігаються на більших віддалях (до 12 млрд світлових років).

На більш ранніх етапах еволюції Всесвіту, коли його розміри були в 3-5 разів менше нинішніх, квазарів було набагато більше, ніж зараз. У ту віддалену епоху квазарів було майже стільки ж, скільки й "нормальних" галактик. Не можна виключити гіпотезу, що тоді всі галактики були квазарами! Цей важливий висновок бідує для свого підтвердження в нових спостереженнях.

Відомо, що Всесвіт переживає зараз глобальну еволюцію. Багато мільярдів років тому галактики відносно один одного розташовувалися в більш близькому сусідстві. Але в результаті космологічного розширення Всесвіту вони стали з усе більше зростаючою швидкістю розбігатися. Згодом далекі від нас астрономічні об'єкти стають ще віддаленіше. Про розширення Всесвіту свідчать багато фактів і спостереження, у тому числі й так зване явище червоного зсуву в спектрах випромінювання спостережуваного об'єкта. Під червоним зсувом астрономи мають на увазі зменшення частоти (або довжини хвилі) випромінювання, спостережуване при збільшенні відстані джерела хвиль щодо їхнього приймача (ефект Доплера). У результаті цього ефекту спектральні лінії випромінювання далекого об'єкта виявляються зміщеними у бік червоної частини спектра в порівнянні з еталонними спектрами. Отже, чим більше відстань від нас до астрономічного об'єкта, тим більше величина червоного зсуву. Найбільший червоний зсув відзначається в спектрах випромінювання квазарів, природа яких ще повністю не з'ясована. Звичайно ця величина для далеких квазарів лежить у межах 2т3,5.

Список використаної літератури:

1. Е.Левітан "Еволюціонує Всесвіт", М. Просвещение, 1993

2. А. Чернин "Зірки і фізика", М. Наука, 1984

3. Дж. Нарлікар "Шалена Всесвіт", М. Світ, 1985

4. Ф.Зігель "Астрономія в її розвитку", М. Просвещение, 1988

5. Д.Голдсміт, Т.Оуен "Пошуки життя у Всесвіті", М. Світ, 1983

Размещено на Allbest.ru