ordet kvasar står for kvasi-stellar radiokilde. Kvasarer fikk det navnet fordi de så stjernelignende ut da astronomer først begynte å legge merke til dem på slutten av 1950-tallet og tidlig på 60-tallet. men kvasarer er ikke stjerner. De er nå kjent som unge galakser, som ligger på store avstander fra oss, med deres antall økende mot kanten av det synlige universet. Hvordan kan de være så langt unna og likevel synlige? Svaret er at kvasarer er ekstremt lyse, opptil 1000 ganger lysere enn Vår Melkeveis galakse. Vi vet derfor at de er svært aktive, og avgir svimlende mengder stråling over hele det elektromagnetiske spektret.
fordi de er langt unna, ser vi disse objektene som de var da vårt univers var ungt. Den eldste kvasaren, for tiden, Er J0313-1806. Avstanden er målt som 13, 03 milliarder lysår, og derfor ser vi det som det var bare 670 millioner år etter Big Bang.
Hva skjedde i vårt univers på den tiden for å gjøre kvasarer så forbløffende lyse?
Astronomer tror nå at kvasarer er de ekstremt lysende sentrene i galakser i sin barndom. Etter flere tiår med intens studie har vi et annet begrep for disse objektene: en kvasar er en type aktiv galaktisk kjerne, ELLER AGN. Det er faktisk mange forskjellige Typer AGNs, hver med sin egen historie å fortelle. Den intense strålingen utgitt AV EN AGN antas å være drevet av et supermassivt svart hull i sentrum. Strålingen sendes ut når materiale i akkresjonsskiven rundt det svarte hullet blir overopphetet til millioner av grader av den intense friksjonen som genereres av støvpartikler, gass og annet materiale i disken kolliderer utallige ganger med hverandre.
materiens indre spiral i et supermassivt sort hulls akkresjonsskive-det vil si midt i en kvasar – er resultatet av at partikler kolliderer og spretter mot hverandre og mister momentum. Dette materialet kom fra de enorme gassskyene, hovedsakelig bestående av molekylært hydrogen, som fylte universet i tiden kort tid etter Big Bang.
kvasarer hadde således en enorm mengde materie å mate på, plassert slik de var i det tidlige univers.
som materie i et kvasar/svart hulls akkresjonsskive varmes opp, genererer det radiobølger, røntgenstråler, ultrafiolett og synlig lys. Kvasaren blir så lyssterk at den kan overskygge hele galakser. Men husk … kvasarer er veldig langt unna. De er så langt fra oss at vi bare observerer den aktive kjernen, eller kjernen, i galaksen der de bor. Vi ser ingenting av galaksen bortsett fra dens lyse sentrum. Det er som å se en fjern billys om natten: du har ingen anelse om hvilken type bil du ser på, da alt bortsett fra frontlyset er i mørket.
på den annen side er det galakser som ikke er klassifisert som kvasarer, men som fortsatt har lyse, aktive sentre hvor vi kan se resten av galaksen. ET EKSEMPEL på DENNE TYPEN AGN kalles En seyfert-galakse etter den sene astronomen Carl Keenan Seyfert, som var den første som identifiserte DEM.
seyfert-galakser utgjør kanskje 10% av alle galakser i universet: de er ikke klassifisert som kvasarer fordi de er mye yngre og har veldefinerte strukturer, i stedet for de ganske formløse og amorfe unge galakser som antas å ha vert kvasarer så snart som bare noen få hundre millioner år etter Big Bang.
men tenk bare på mengden energi som kreves for å belyse et objekt tilstrekkelig til å gjøre det synlig i radiobølger fra universets lengste rekkevidde, som en sjømann som kan se et fjernt fyr over et helt hav. Kvasarer kan avgi opptil tusen ganger så mye energi som den kombinerte luminositeten til de 200 milliarder stjernene i Vår Egen melkeveigalakse. En typisk kvasar er 27 billioner ganger lysere enn vår sol! Bytt solen på himmelen med en kvasar, og dens utrolige lysstyrke vil blinde deg umiddelbart hvis du er dumdristig nok til å se på den direkte. Hvis du skulle plassere en kvasar på Avstanden Til Pluto, ville Det fordampe Alle Jordens hav for å dampe i en femtedel av et sekund.
Astronomer tror at de fleste, om ikke alle, store galakser gikk gjennom en såkalt «kvasarfase» i sin ungdom, kort tid etter dannelsen. I så fall gikk de ned i lysstyrke da de gikk tom for materie for å mate akkresjonsskiven rundt deres supermassive sorte hull. Etter denne epoken slo galakser seg til ro, deres sentrale sorte hull sultet av materiale å mate på. Det sorte hullet i sentrum av vår egen galakse har blitt sett å blusse opp kort, men som passerer materiale strays inn i det, slippe radiobølger og Røntgenstråler. Det er tenkelig at hele stjerner kan bli revet fra hverandre og konsumert når de krysser et svart hulls hendelseshorisont, point of no return.
det må imidlertid påpekes at vår kunnskap om galakseutviklingen-fra ungdommelig kvasar til sovende middelaldrende galakse – er langt fra komplett. Galakser gir oss ofte unntak, og som et eksempel trenger vi ikke se lenger enn Vår Egen Melkevei. Vi vet nå for eksempel at for 3, 5 millioner år siden var det en gigantisk eksplosjon kjent som En Seyfert-flare i sentrum av vår galakse. Det var tilsynelatende sentrert På Sagittarius a*, Melkeveiens supermassive sorte hull, som produserte to store lober av overopphetet plasma som strekker seg rundt 25.000 lysår fra nord-og sør-galaktiske poler. Disse store lobene kalles Fermi-bobler og er synlige i dag ved gamma-og Røntgenbølgelengder (svært høyfrekvente elektromagnetiske utslipp).
så astronomer lærer fortsatt om detaljene i galakseutviklingen.
kvasarenes historie Har faktisk Ikke vært en enkel vei for astronomer å følge. Da kvasarer først ble oppdaget på slutten av 1950-tallet, så astronomer ved hjelp av radioteleskoper stjernelignende objekter som utstrålte radiobølger (derav kvasi-stjernelige radioobjekter), men som ikke var synlige i optiske teleskoper. Deres likhet med stjerner, deres lysstyrke og små vinkeldiametre førte forståelig nok astronomer av tiden til å anta at de så på objekter i vår egen galakse. Men undersøkelsen av radiospektrene fra disse objektene viste at de var mer mystiske enn noen hadde forventet.
Mange tidlige observasjoner av kvasarer, inkludert de AV 3c48 og 3c273, de to første kvasarene som ble oppdaget, ble gjort tidlig på 1960-tallet av Den Britisk-Australske astronomen John Bolton. Han og hans kolleger ble forvirret av det faktum at kvasarer ikke var synlige i optiske teleskoper. De ønsket å finne kvasars såkalte «optiske kolleger», det vil si en kvasar som ville være synlig for øynene i et teleskop i stedet for bare å være detekterbar med radioinstrumenter.
Astronomer visste ganske enkelt ikke på den tiden at kvasarer var ekstremt fjerne, for fjerne for at deres optiske motstykker skulle være synlige fra Jorden på Den tiden, til tross for at de egentlig var strålende objekter. Men så, i 1963, fant astronomene Allan Sandage og Thomas A. Matthews det de lette etter: det som syntes å være en svak, blå stjerne på stedet for en kjent kvasar. Tar sitt spektrum, de var forvirret: det så ut som ingenting de noensinne hadde sett før. De kunne ikke lage hoder eller haler av det.
Deretter, ved hjelp av 200-tommers (5 m) Hale teleskop, Bolton og hans team var i stand til å observere quasar 3c273 som det passerte bak månen. Disse observasjonene lar dem også få spektra. Og igjen så spektrene rart ut, og viste ugjenkjennelige utslippslinjer. Disse linjene forteller astronomer hvilke kjemiske elementer som er tilstede i objektet de undersøker. Men kvasarens spektrallinjer var nonsensiske, tilsynelatende å indikere elementer som ikke burde være til stede.
det var astronomen Maarten Schmidt som – etter å ha undersøkt de merkelige utslippslinjene i kvasarspekteret – foreslo at astronomer så normale utslippslinjer som var svært forskjøvet mot den røde enden av det elektromagnetiske spektret!
og så hadde de sitt svar. Rødforskyvningen skyldtes den store avstanden til kvasaren. Dens lys blir strukket av universets ekspansjon under sin lange reise til oss fra kanten av den synlige kosmos.
men hvis det virkelig var sant at kvasarer var så langt unna som mot kanten av det synlige universet, hvordan kunne de ha generert så store mengder energi? Tilbake i 1964 ble selv eksistensen av svarte hull diskutert. Det var mange forskere som ikke betraktet dem noe mer enn matematiske freaks, for sikkert kunne de ikke eksistere i det virkelige universet.
så debatten om kvasars natur raste frem til 1970 – tallet da en ny generasjon Jord-og rombaserte teleskoper etablerte utover rimelig tvil at kvasarer faktisk ligger på store avstander, at vi ser galakser da de var unge, at kvasarstadiet er en naturlig fase av veksten. Med svarte hull endelig tatt på alvor, kunne astronomer nå endelig modellere identiteten til det nesten uforståelige kraftverket bak kvasarer: supermassive sorte hull forbruker enorme mengder gass og utstråler store mengder energi over hele spekteret som et resultat.
denne modellen forklarer hvorfor kvasarer sitter mot kanten av det synlige universet og hvorfor vi ikke ser dem nærmere: fordi kvasarer er unge galakser, sett ikke lenge etter dannelsen i det tidlige universet.
studiet av kvasarer og aktive galaktiske kjerner generelt har kommet langt, men det er mye vi fortsatt ikke forstår. Men jeg tror at en del av vår mangel på forståelse er en feil i fantasi. Det er nesten umulig å forstå mengden energi som genereres av black hole-motorer i hjerter av kvasarer, de monstrene i mørket. Det er like vanskelig å sette pris på hvor langt de er fra oss. Men det er neppe vår feil: våre fattige simian hjerner er bare ikke godt rustet til å håndtere slike konsepter.
Kvasarer er bare ett eksempel på et dyr i den kosmiske dyrehagen som man bare må akseptere fakta i stedet for å prøve å forstå dem.
Bunnlinjen: Kvasarer er ekstremt lyse og ekstremt fjerne objekter. Deres enorme energiproduksjon antas å skyldes aktivitet rundt det sentrale supermassive sorte hullet i unge galakser, nær kanten av det observerbare universet.
noen månekalendere igjen. Bestill din før de er borte!