Najsvetlejši predmet v vesolju. Ogromna skupina kvazarjev LQG7

Sam izraz "kvazar" izhaja iz besed quas istell a r in r adiosource, dobesedno pomeni: , kot zvezda. To so najsvetlejši predmeti v našem vesolju, ki imajo zelo močan . Klasificirajo jih kot aktivna galaktična jedra - ta ne sodijo v tradicionalno klasifikacijo.

Mnogi menijo, da so ogromni, ki intenzivno absorbirajo vse, kar jih obdaja. Snov, ki se jim približuje, se pospeši in močno segreje. Pod vplivom magnetno polje V črni luknji so delci zbrani v snope, ki odletijo stran od njenih polov. Ta proces spremlja zelo svetel sijaj. Obstaja različica, da so kvazarji galaksije na začetku svojega življenja in v resnici vidimo njihov videz.

Če predpostavimo, da je kvazar nekakšna superzvezda, ki sežge vodik, ki ga sestavlja, potem bi moral imeti maso do milijarde sonca!

Toda to je v nasprotju moderna znanost, ki meni, da bo zvezda z maso večjo od 100 Sončevih mas nujno nestabilna in bo posledično razpadla. Tudi vir njihove velikanske energije ostaja skrivnost.

Svetlost

Kvazarji imajo ogromno moč sevanja. Lahko stokrat preseže moč sevanja vseh zvezd v celotni galaksiji. Moč je tako velika, da lahko z običajnim teleskopom vidimo objekt, ki je od nas oddaljen milijarde svetlobnih let.

Moč polurnega sevanja kvazarja je lahko primerljiva z energijo, ki se sprosti ob eksploziji supernove.

Sij lahko tisočkrat presega sij galaksij, slednje pa so sestavljene iz milijard zvezd! Če primerjamo količino energije, ki jo na enoto časa proizvede kvazar, bo razlika 10 bilijonkrat! In velikost takega predmeta je lahko povsem primerljiva z volumnom.

Starost

Starost teh superobjektov je določena v desetinah milijard let. Znanstveniki so izračunali: če je danes razmerje med kvazarji in galaksijami 1:100.000, potem je bilo pred 10 milijardami let 1:100.

Razdalje do kvazarjev

Razdalje do oddaljenih objektov v vesolju se določijo z uporabo. Za vse opazovane kvazarje je značilen močan rdeči premik, se pravi, da se oddaljujejo. In hitrost njihove odstranitve je preprosto fantastična. Na primer, za objekt 3C196 je bila hitrost izračunana na 200.000 km/s (dve tretjini hitrosti svetlobe)! In pred njim je približno 12 milijard svetlobnih let. Za primerjavo, galaksije letijo z največjo hitrostjo »le« deset tisoč km/s.

Nekateri astronomi verjamejo, da so tako energija, ki teče iz kvazarjev, kot razdalje do njih nekoliko pretirane. Dejstvo je, da ni zaupanja v metode preučevanja ultra-oddaljenih objektov, saj ves čas intenzivnih opazovanj ni bilo mogoče z zadostno gotovostjo določiti razdalj do kvazarjev.

Variabilnost

Prava skrivnost je spremenljivost kvazarjev. Svoj sijaj spreminjajo z izjemno frekvenco; galaksije nimajo takšnih sprememb. Obdobje spremembe se lahko izračuna v letih, tednih in dnevih. Za rekord se šteje 25-kratna sprememba svetlosti v eni uri. Ta spremenljivost je značilna za vse emisije kvazarjev. Na podlagi nedavnih opazovanj se je izkazalo, da O Večina kvazarjev se nahaja v bližini središč ogromnih eliptičnih galaksij.

Z njihovim preučevanjem postanemo bolj jasni glede zgradbe vesolja in njegovega razvoja.

Zaradi hitrega razvoja tehnologije astronomi prihajajo do vse bolj zanimivih in neverjetnih odkritij v vesolju. Na primer, naslov "največji predmet v vesolju" skoraj vsako leto prehaja iz enega odkritja v drugega. nekaj odprti predmeti tako velike, da s svojim obstojem begajo celo najboljše znanstvenike na našem planetu. Pogovorimo se o desetih največjih.

Relativno nedavno so znanstveniki odkrili največjo hladno točko v vesolju. Nahaja se v južnem delu ozvezdja Eridan. Z dolžino 1,8 milijarde svetlobnih let je to mesto zmedlo znanstvenike. Niso si predstavljali, da objekti te velikosti lahko obstajajo.

Kljub prisotnosti besede "praznina" v imenu (iz angleščine "void" pomeni "praznina"), prostor tukaj ni popolnoma prazen. To področje vesolja vsebuje približno 30 odstotkov manj jat galaksij kot okoliški prostor. Po mnenju znanstvenikov praznine predstavljajo do 50 odstotkov prostornine vesolja in ta odstotek bo po njihovem mnenju še naraščal zaradi super močne gravitacije, ki privlači vso materijo, ki jih obkroža.

Superblob

Leta 2006 je odkritje skrivnostnega kozmičnega "mehurčka" (ali madeža, kot jih običajno imenujejo znanstveniki) prejelo naziv največjega predmeta v vesolju. Res je, da tega naziva ni obdržal dolgo. Ta mehurček s premerom 200 milijonov svetlobnih let je ogromna zbirka plina, prahu in galaksij. Z nekaterimi opozorili je ta predmet videti kot velikanska zelena meduza. Predmet so odkrili japonski astronomi med preučevanjem enega od območij vesolja, znanega po prisotnosti ogromne količine kozmičnega plina.

Vsaka od treh "lopov" tega mehurčka vsebuje galaksije, ki so med seboj štirikrat gostejše kot običajno v vesolju. Jate galaksij in plinske krogle v tem mehurčku se imenujejo mehurčki Lyman-Alpha. Menijo, da so se ti predmeti začeli pojavljati približno 2 milijardi let kasneje veliki pok in so prave relikvije starodavno vesolje. Znanstveniki domnevajo, da je zadevni mehurček nastal, ko so ogromne zvezde, ki so obstajale v zgodnji časi vesolje, nenadoma postale supernove in v vesolje izstrelile velikanske količine plina. Objekt je tako masiven, da znanstveniki verjamejo, da je na splošno eden prvih kozmičnih objektov, ki so nastali v vesolju. Po teorijah bo sčasoma iz tu nabranega plina nastalo vse več novih galaksij.

Superjata Shapley

Znanstveniki so vrsto let verjeli, da našo galaksijo vleče čez vesolje s hitrostjo 2,2 milijona kilometrov na uro nekje v smeri ozvezdja Kentaver. Astronomi domnevajo, da je razlog za to Veliki atraktor, objekt s tako gravitacijsko silo, da zadostuje, da nase pritegne cele galaksije. Res je, dolgo časa znanstveniki niso mogli ugotoviti, za kakšen predmet gre. Domneva se, da se ta objekt nahaja onkraj tako imenovanega »območja izogibanja« (ZOA), območja na nebu, ki ga zakriva galaksija Rimska cesta.

Vendar je sčasoma priskočila na pomoč rentgenska astronomija. Njegov razvoj je omogočil pogledati onkraj regije ZOA in ugotoviti, kaj točno je razlog za tako močno gravitacijska privlačnost. Res je, kar so znanstveniki videli, jih je spravilo v še večjo slepo ulico. Izkazalo se je, da zunaj območja ZOA obstaja navadna jata galaksij. Velikost te kopice ni bila v korelaciji z močjo gravitacijske privlačnosti, ki deluje na našo galaksijo. Toda ko so se znanstveniki odločili pogledati globlje v vesolje, so kmalu ugotovili, da našo galaksijo vleče proti še večjemu objektu. Izkazalo se je, da gre za Shapleyjevo superjato - najbolj masivno superjato galaksij v opazljivem vesolju.

Superjata je sestavljena iz več kot 8000 galaksij. Njegova masa je približno 10.000-krat večja od Mlečne ceste.

Veliki zid CfA2

Tako kot večina mest na tem seznamu se je tudi Veliki zid (znan tudi kot CfA2 Great Wall) nekoč ponašal z nazivom največjega znanega vesoljski objekt v vesolju. Odkrila sta ga ameriška astrofizik Margaret Joan Geller in John Peter Hunra med preučevanjem učinka rdečega premika za center za astrofiziko Harvard-Smithsonian. Po mnenju znanstvenikov je njegova dolžina 500 milijonov svetlobnih let, širina 300 milijonov in debelina 15 milijonov svetlobnih let.

Natančne dimenzije Velikega zidu za znanstvenike še vedno ostajajo skrivnost. Morda je veliko večji, kot so mislili, obsega 750 milijonov svetlobnih let. Težava pri določanju natančnih dimenzij je v lokaciji te velikanske strukture. Kot pri Shapleyjevi superjati je Veliki zid delno zakrit z "območjem izogibanja".

Na splošno nam to "območje izogibanja" ne omogoča, da vidimo približno 20 odstotkov opazljivega (dosegljivega za sedanje teleskope) vesolja. Nahaja se znotraj Mlečne ceste in vsebuje gosto kopičenje plina in prahu (kot tudi visoko koncentracijo zvezd), ki močno izkrivljajo opazovanja. Za pogled skozi območje izogibanja morajo astronomi uporabiti na primer infrardeče teleskope, s katerimi lahko prebijejo še 10 odstotkov območja izogibanja. Kaj ne morejo skozi infrardeči valovi, prebijajo radijski valovi, pa tudi bližnje infrardeče valove in rentgenske žarke. Vendar pa je virtualna nezmožnost ogleda tako velikega območja vesolja za znanstvenike nekoliko frustrirajoča. "Območje izogibanja" lahko vsebuje informacije, ki bi lahko zapolnile vrzeli v našem znanju o vesolju.

Superjata Laniakea

Galaksije so običajno združene skupaj. Te skupine se imenujejo grozdi. Območja prostora, kjer so te kopice med seboj bolj gosto nameščene, se imenujejo superjače. Prej so astronomi izvajali kartiranje teh objektov z določanjem njihove fizične lokacije v vesolju, pred kratkim pa so izumili nov način kartiranje lokalnega prostora. To je omogočilo osvetlitev informacij, ki prej niso bile na voljo.

Novo načelo kartiranja lokalnega prostora in galaksij, ki se nahajajo v njem, ne temelji na izračunu lokacije predmetov, temveč na opazovanju indikatorjev gravitacijskega vpliva, ki ga izvajajo predmeti. Zahvaljujoč novi metodi se določi lokacija galaksij in na podlagi tega sestavi zemljevid porazdelitve gravitacije v vesolju. V primerjavi s starimi, nova metoda je naprednejši, ker astronomom omogoča ne le opazovanje novih predmetov v vidnem vesolju, ampak tudi iskanje novih predmetov na mestih, kjer prej niso mogli videti.

Prvi rezultati preučevanja lokalne jate galaksij z novo metodo so omogočili odkrivanje nove superjate. Pomembnost te raziskave je, da nam bo omogočila, da bolje razumemo, kje je naše mesto v vesolju. Prej se je mislilo, da se Mlečna cesta nahaja znotraj superjate Device, vendar nova raziskovalna metoda kaže, da je to območje le del še večje superjate Laniakea - enega največjih objektov v vesolju. Razteza se čez 520 milijonov svetlobnih let in nekje v njem smo mi.

Veliki zid Sloan

Veliki zid Sloan je bil prvič odkrit leta 2003 kot del raziskave Sloan Digital Sky Survey, znanstvenega kartiranja stotin milijonov galaksij za identifikacijo največjih objektov v vesolju. Sloanov veliki zid je velikanska galaktična nitka, sestavljena iz več superjapic. So kot lovke velikanske hobotnice, razporejene v vse smeri vesolja. Z dolžino 1,4 milijarde svetlobnih let je »zid« nekoč veljal za največji objekt v vesolju.

Sam Sloanov zid ni tako raziskan kot superjate, ki ležijo v njem. Nekatere od teh superjapic so same po sebi zanimive in jih je treba posebej omeniti. Ena ima na primer jedro galaksij, ki skupaj od zunaj izgledajo kot velikanske vitice. Znotraj druge superjate obstaja velika gravitacijska interakcija med galaksijami – mnoge med njimi so zdaj v obdobju združevanja.

Prisotnost "stene" in kakršnih koli drugih večjih predmetov ustvarja nova vprašanja o skrivnostih vesolja. Njihov obstoj je v nasprotju s kozmološkim načelom, ki teoretično omejuje, kako veliki so lahko predmeti v vesolju. Po tem načelu zakoni vesolja ne dovoljujejo obstoja objektov, večjih od 1,2 milijarde svetlobnih let. Vendar objekti, kot je Sloanov Veliki zid, popolnoma nasprotujejo temu mnenju.

Ogromna skupina kvazarjev LQG7

Kvazarji so visokoenergetski astronomski objekti, ki se nahajajo v središču galaksij. Menijo, da so središča kvazarjev supermasivne črne luknje, ki privlačijo okoliško snov. To vodi do ogromne emisije sevanja, katere energija je 1000-krat večja od energije, ki jo proizvedejo vse zvezde v galaksiji. IN sedanji trenutek Na tretjem mestu med največjimi strukturnimi objekti v vesolju je skupina kvazarjev Huge-LQG, ki jo sestavlja 73 kvazarjev, razpršenih na več kot 4 milijardah svetlobnih let. Znanstveniki verjamejo, da je tako velika skupina kvazarjev, pa tudi podobnih, eden od razlogov za nastanek največjih strukturnih v vesolju, kot je na primer Veliki zid Sloan.

Skupina kvazarjev Huge-LQG je bila odkrita po analizi istih podatkov, ki so privedli do odkritja Sloanovega Velikega zidu. Njegovo prisotnost so znanstveniki ugotovili po preslikavi ene od regij vesolja s posebnim algoritmom, ki meri gostoto kvazarjev na določenem območju.

Opozoriti je treba, da je sam obstoj Huge-LQG še vedno predmet razprave. Nekateri znanstveniki verjamejo, da to območje vesolja dejansko predstavlja eno skupino kvazarjev, medtem ko so drugi znanstveniki prepričani, da so kvazarji v tem območju vesolja locirani naključno in niso del ene skupine.

Ogromen gama prstan

Giant GRB Ring, ki se razteza čez 5 milijard svetlobnih let, je drugi največji objekt v vesolju. Poleg svoje neverjetne velikosti ta predmet pritegne pozornost zaradi svoje nenavadne oblike. Astronomi, ki preučujejo izbruhe žarkov gama (ogromne izbruhe energije, ki so posledica smrti masivnih zvezd), so odkrili serijo devetih izbruhov, katerih izvori so bili na enaki razdalji od Zemlje. Ti izbruhi so na nebu oblikovali obroč, ki je bil 70-krat večji od premera polne Lune. Glede na to, da so sami izbruhi sevanja gama precej redki, je možnost, da bodo na nebu oblikovali podobno obliko, 1 proti 20.000, kar je znanstvenikom omogočilo domnevo, da so priča enemu največjih strukturnih objektov v vesolju.

Sam »obroč« je le izraz, ki opisuje vizualno predstavitev tega pojava, opazovanega z Zemlje. Po eni od predpostavk je velikanski obroč gama lahko projekcija določene krogle, okoli katere so se zgodile vse emisije sevanja gama v relativno kratkem času, približno 250 milijonov let. Res je, tukaj se postavlja vprašanje, kakšen vir bi lahko ustvaril takšno kroglo. Ena od razlag vključuje idejo, da se lahko galaksije združujejo okoli velikih koncentracij temne snovi. Vendar je to le teorija. Znanstveniki še vedno ne vedo, kako nastanejo takšne strukture.

Veliki Herkulov zid - Severna krona

Največji strukturni objekt v vesolju so odkrili tudi astronomi med opazovanjem žarkov gama. Ta objekt, imenovan Veliki Herkulov zid - Corona Borealis, se razteza čez 10 milijard svetlobnih let, zaradi česar je dvakrat večji od velikanskega obroča žarkov gama. Ker najsvetlejši izbruhi žarkov gama izvirajo iz večjih zvezd, ki se običajno nahajajo v območjih vesolja, ki vsebujejo več snovi, astronomi metaforično gledajo na vsak izbruh žarkov gama kot na iglo, ki zbode nekaj večjega. Ko so znanstveniki odkrili, da se izbruhi žarkov gama pojavljajo prepogosto v območju vesolja v smeri ozvezdij Herkul in Corona Borealis, so ugotovili, da obstaja astronomski objekt, ki najverjetneje predstavlja gosto koncentracijo galaksijskih jat in druge snovi.

Zanimivost: ime "Great Wall Hercules - Northern Crown" si je izmislil filipinski najstnik, ki ga je zapisal v Wikipedijo (kdor ne ve, lahko to elektronsko enciklopedijo uredi). Kmalu po novici, da so astronomi odkrili ogromno strukturo v kozmičnem obzorju, se je na straneh Wikipedije pojavil ustrezen članek. Kljub temu, da izmišljeno ime ne opisuje natančno tega predmeta (stena pokriva več ozvezdij hkrati in ne le dveh), se je svetovni internet hitro navadil nanj. To je morda prvič, da je Wikipedia dala ime nečemu odkritemu in zanimivemu. znanstvena točka pogled na objekt.

Ker je sam obstoj tega »zida« tudi v nasprotju s kozmološkim načelom, so znanstveniki prisiljeni revidirati nekatere svoje teorije o tem, kako je vesolje dejansko nastalo.

Kozmični splet

Znanstveniki verjamejo, da se širjenje vesolja ne zgodi naključno. Obstajajo teorije, po katerih so vse galaksije v vesolju organizirane v eno strukturo neverjetne velikosti, ki spominja na nitaste povezave, ki združujejo gosta območja med seboj. Te niti so razpršene med manj gostimi prazninami. Znanstveniki to strukturo imenujejo kozmični splet.

Po mnenju znanstvenikov je splet nastal v zelo zgodnjih fazah zgodovine vesolja. Sprva je bil nastanek spleta nestabilen in heterogen, kar je kasneje pripomoglo k nastanku vsega, kar zdaj obstaja v vesolju. Menijo, da so "niti" tega spleta igrale veliko vlogo pri razvoju vesolja - pospešile so ga. Opaženo je, da imajo galaksije, ki se nahajajo znotraj teh filamentov, znatno višjo stopnjo nastajanja zvezd. Poleg tega so ti filamenti nekakšen most za gravitacijsko interakcijo med galaksijami. Po nastanku znotraj teh filamentov se galaksije premikajo proti jatam galaksij, kjer sčasoma umrejo.

Šele pred kratkim so znanstveniki začeli razumeti, kaj ta kozmični splet pravzaprav je. Med preučevanjem enega od oddaljenih kvazarjev so raziskovalci ugotovili, da njegovo sevanje vpliva na eno od niti kozmičnega spleta. Svetloba kvazarja je šla naravnost v eno od žarilnih nitk, ki je segrelo pline v njem in povzročilo, da so zažareli. Na podlagi teh opazovanj so si znanstveniki lahko predstavljali porazdelitev filamentov med drugimi galaksijami in tako ustvarili sliko "okostja vesolja".

Vendar pa je ta zvezda, neverjetna v vseh pogledih, kot 10-vatna žarnica v primerjavi z resnično najsvetlejšimi predmeti v vesolju, na primer z istimi kvazarji. Ti predmeti so slepeča galaktična jedra, ki tako močno svetijo zaradi svoje lačne narave. V njihovih središčih so supermasivne črne luknje, ki požrejo vse snovi, ki jih obkrožajo. Pred kratkim so znanstveniki odkrili najsvetlejšega predstavnika. Njena svetlost presega sončno za skoraj 600 trilijonov krat.

Kvazar, o katerem znanstveniki pišejo v The Astrophysical Journal Letters in so ga poimenovali J043947.08+163415.7, je bistveno svetlejši od prejšnjega rekorderja – žari z jakostjo 420 trilijonov sonc. Za primerjavo, najsvetlejša galaksija, ki so jo kdaj odkrili astronomi, ima sij "samo" 350 trilijonov zvezd.

»Nismo pričakovali, da bomo našli kvazar, svetlejši od celotnega opazovanega vesolja,« komentira vodja študije Xiaohui Fan.

Logično se je vprašati: kako so astronomi spregledali tako svetel objekt in ga šele zdaj odkrili? Razlog je preprost. Kvazar se nahaja praktično na drugi strani vesolja, na razdalji približno 12,8 milijarde svetlobnih let. Odkrili so ga šele zaradi nenavadnega fizikalnega pojava, znanega kot gravitacijska leča.

Diagram, ki prikazuje, kako deluje učinek gravitacijske leče

Glede na splošna teorija Einsteinova relativnost, zelo masivni objekti v vesolju s pomočjo svoje gravitacijske sile upogibajo smer gibanja svetlobnih valov in jih dobesedno prisilijo, da se upognejo okoli vira gravitacije. V našem primeru je svetlobo iz kvazarja popačila galaksija, ki se nahaja skoraj na pol poti med nami in izvorom, kar je njen sijaj povečalo za skoraj 50-krat. Poleg tega lahko v primeru močnega gravitacijskega leče opazimo več slik predmeta v ozadju hkrati, saj gre svetloba iz vira k nam na različne načine in bo v skladu s tem prišel do opazovalca ob različnih časih.

"Brez tako visoke stopnje povečave ne bi nikoli mogli videti galaksije, v kateri se nahaja," pravi Feige Wang, drugi avtor študije.

"Zahvaljujoč temu učinku povečave lahko celo sledimo plinu okoli črne luknje in se naučimo, kakšen učinek ima črna luknja na svojo gostiteljsko galaksijo na splošno."

Gravitacijska leča omogoča znanstvenikom, da vidijo predmet bolj podrobno. Tako je bilo ugotovljeno, da glavna svetlost predmeta izvira iz močno segretega plina in prahu, ki padata v supermasivno črno luknjo v središču kvazarja. Vendar pa del svetlosti doda tudi precej gosta kopica zvezd blizu galaktičnega središča. Astronomi so približno ocenili, da galaksija, ki vsebuje najsvetlejši kvazar, vsako leto proizvede približno 10.000 novih zvezd, zaradi česar je naša Rimska cesta v primerjavi s tem prava lenuh. V naši galaksiji, pravijo astronomi, se v povprečju rodi le ena zvezda na leto.

Dejstvo, da je bil tako svetel kvazar odkrit šele zdaj, še enkrat kaže, kako omejeni so astronomi v resnici pri svojih sposobnostih zaznavanja teh objektov. Raziskovalci pravijo, da je večina kvazarjev zaradi oddaljenosti prepoznavna po rdeči barvi, vendar lahko mnogi padejo v "senco" galaksij, ki ležijo pred temi objekti. Zaradi teh galaksij so slike kvazarjev bolj zamegljene in njihova barva se premakne bolj v modro območje spektra.

»Mislimo, da smo do zdaj morda zgrešili 10 do 20 podobnih predmetov. Preprosto zato, ker se nam lahko zdijo drugačni od kvazarjev zaradi svojega modrega premika,« pravi Fan.

»To lahko pomeni, da naš tradicionalni način iskanja kvazarjev morda ne bo več deloval in moramo iskati nove, ki bodo sposobni iskati in opazovati te objekte. Morda se zanaša na analizo velikih podatkovnih nizov.«

Najsvetlejši kvazar je bil potrjen s teleskopom observatorija MMT (Arizona, ZDA), potem ko so podatki o njem odkrili med infrardečo študijo neba britanskih strokovnjakov (UK Infrared Telescope Hemisphere Survey), opazovanja teleskopa Pan-STARRS1, kot tudi arhivski infrardeči podatki NASA WISE vesoljski teleskop. Z uporabo vesoljskega teleskopa Hubble so znanstveniki lahko potrdili, da vidijo kvazar z uporabo učinka gravitacijske leče.

Zahvaljujoč dvojcu naravne leče in vesoljskega teleskopa Hubble so astronomi odkrili najsvetlejši kvazar v zgodnjem vesolju, kar zagotavlja dodaten vpogled v rojstvo galaksij manj kot milijardo let po velikem poku. Članek, ki opisuje odkritje, je predstavljen v reviji The Astrophysical Journal Letters .

»Če ne bi bilo naravnega vesoljskega teleskopa, bi bila svetloba predmeta, ki je dosegel Zemljo, 50-krat šibkejša. Odkritje kaže, da kvazarji z močno lečo obstajajo, kljub dejstvu, da jih iščemo že več kot 20 let in jih še nikoli nismo videli na tako velikih razdaljah,« pravi Xiaohui Fan, glavni avtor študije z Univerze v Arizona (ZDA).

Kvazarji so izjemno svetla jedra aktivnih galaksij. Močan sijaj takih objektov ustvarja supermasivna črna luknja, obdana z akrecijskim diskom. Plin, ki pade v vesoljsko pošast, sprosti neverjetno količino energije, ki jo lahko opazujemo na vseh valovnih dolžinah.

Odkrit predmet, katalogiziran kot J043947.08 + 163415.7 (na kratko J0439+1634), ni nobena izjema od tega pravila – njegova svetlost je enakovredna približno 600 bilijonom Sonc, supermasivna črna luknja, ki ga ustvarja, pa je 700-milijonkrat večja. kot naša zvezda.

Vendar tudi ostro oko Hubbla samo ne more videti tako svetlega predmeta, ki se nahaja na veliki razdalji od Zemlje. In tu mu na pomoč priskočita gravitacija in sreča. Temna galaksija, ki se nahaja neposredno med kvazarjem in teleskopom, ukrivi svetlobo iz J0439+1634 in jo naredi 50-krat svetlejšo, kot bi bila brez učinka gravitacijske leče.

Tako pridobljeni podatki so pokazali, da se kvazar, prvič, nahaja na razdalji 12,8 milijarde svetlobnih let od nas, in, drugič, njegova supermasivna črna luknja ne samo absorbira plin, ampak tudi izzove rojstvo zvezd z neverjetno hitrostjo. - do 10.000 svetilk letno. Za primerjavo, v Rimski cesti se v tem obdobju oblikuje samo ena zvezda.

"Zaradi lastnosti in oddaljenosti J0439+1634 je glavna tarča za študije evolucije oddaljenih kvazarjev in vloge supermasivnih črnih lukenj pri nastajanju zvezd," je pojasnil Fabian Walter, soavtor študije z inštituta Max Planck za Astronomija (Nemčija).

Slika vesoljskega teleskopa Hubble prikazuje vmesno galaksijo, ki deluje kot leča, in izboljšano svetlobo kvazarja J0439+1634. Zasluge: NASA, ESA, X. Fan (Univerza v Arizoni)

Objekti, podobni J0439+1634, so obstajali med reionizacijo mladega vesolja, ko je sevanje mladih galaksij in kvazarjev segrelo vodik, ki se je ohladil v 400.000 letih od velikega poka. Zahvaljujoč temu procesu se je vesolje iz nevtralne plazme spremenilo v ionizirano. Vendar še vedno ni jasno, kateri predmeti so zagotovili reionizirajoče fotone, in kvazarji, kot je odkriti, lahko pomagajo rešiti dolgoletno skrivnost.

Zaradi tega ekipa še naprej zbira čim več podatkov o J0439+1634. Trenutno analizira podroben 20-urni spekter, ki ga je posnel zelo veliki teleskop Evropskega južnega observatorija, kar jim bo omogočilo identifikacijo kemična sestava in temperatura medgalaktičnega plina v zgodnjem vesolju. Poleg tega bosta za opazovanja uporabljena niz radijskih teleskopov ALMA, pa tudi prihodnji vesoljski teleskop NASA James Webb. Z uporabo zbranih podatkov astronomi upajo, da bodo videli radij supermasivne črne luknje s 150 svetlobnimi leti in izmerili učinek njene gravitacije na plin in nastajanje zvezd.

Najbližji kvazar je 3C 273, ki se nahaja v velikanski eliptični galaksiji v ozvezdju Device. Zasluge: ESA/Hubble & NASA.

Kvazarji, ki svetijo tako močno, da so starodavne galaksije, v katerih prebivajo, pritlikavi, so oddaljeni objekti, ki so v bistvu črna luknja z akrecijskim diskom, ki je milijardekrat masivnejši od našega Sonca. Ti mogočni objekti navdušujejo astronome že od odkritja sredi prejšnjega stoletja.

V tridesetih letih 20. stoletja je Karl Jansky, fizik iz Bell Telephone Laboratories, odkril, da je "zvezdni hrup" najbolj intenziven proti osrednjemu delu Rimske ceste. V petdesetih letih prejšnjega stoletja je astronomom z uporabo radijskih teleskopov uspelo odkriti novo vrsto objektov v našem vesolju.

Ker je bil ta objekt videti kot točka, so ga astronomi poimenovali "kvazizvezdni radijski vir" ali kvazar. Vendar ta definicija ni povsem pravilna, saj po podatkih japonskega nacionalnega astronomskega observatorija le približno 10 odstotkov kvazarjev oddaja močne radijske valove.

Potrebna so bila leta preučevanja, da so ugotovili, da so te oddaljene pike svetlobe, ki so bile videti kot zvezde, ustvarili delci, ki so pospeševali do hitrosti, ki se približuje svetlobni hitrosti.

»Kvazarji so med najsvetlejšimi in najbolj oddaljenimi znanimi nebesnimi telesi. So ključnega pomena za razumevanje razvoja zgodnjega vesolja,« je povedal astronom Bram Venemans z Inštituta za astronomijo. Max Planck v Nemčiji.

Predpostavlja se, da kvazarji nastajajo v tistih delih vesolja, kjer je skupna gostota snovi veliko višja od povprečja.

Večino kvazarjev so našli milijarde svetlobnih let stran. Ker svetloba potrebuje čas, da prepotuje to razdaljo, je preučevanje kvazarjev podobno časovnemu stroju: vidimo predmet, kakršen je bil, ko ga je svetloba zapustila pred milijardami let. Skoraj vseh od več kot 2000 doslej znanih kvazarjev najdemo v mladih galaksijah. Naša Rimska cesta je, tako kot druge podobne galaksije, verjetno že prestala to stopnjo.

Decembra 2017 je bil odkrit najbolj oddaljen kvazar, ki se je nahajal na razdalji več kot 13 milijard svetlobnih let od Zemlje. Znanstveniki z zanimanjem opazujejo ta objekt, znan kot J1342+0928, saj se je pojavil le 690 milijonov let po velikem poku. Te vrste kvazarjev lahko zagotovijo informacije o tem, kako se galaksije razvijajo skozi čas.

Svetel kvazar PSO J352.4034-15.3373 se nahaja na razdalji 13 milijard svetlobnih let. Zasluge: Robin Dienel/Carnegie Institution for Science.

Kvazarji oddajajo milijone, milijarde in morda celo bilijone elektronvoltov energije. Ta energija presega skupno količino svetlobe vseh zvezd v galaksiji, zato kvazarji svetijo 10-100 tisočkrat močneje kot na primer Rimska cesta.

Če bi bil kvazar 3C 273, eden najsvetlejših objektov na nebu, 30 svetlobnih let od Zemlje, bi bil videti tako svetel kot Sonce. Vendar je razdalja do kvazarja 3C 273 dejansko najmanj 2,5 milijarde svetlobnih let.

Kvazarji pripadajo razredu objektov, znanih kot aktivna galaktična jedra (AGN). To vključuje tudi Seyfertove galaksije in blazarje. Vsi ti predmeti zahtevajo supermasivno črna luknja za obstoj.

Seyfertove galaksije so najšibkejša vrsta AGN, saj ustvarjajo le približno 100 kiloelektronvoltov energije. Blazarji, kot oni bratranci- Kvazarji oddajajo bistveno večje količine energije.

Mnogi znanstveniki verjamejo, da so vse tri vrste AGN v bistvu enaki predmeti, vendar se nahajajo pod različnimi koti na nas.