Evrendeki kıdemli gök cisimleri, maddeyi sağlamak için kara deliklere ihtiyaç duyan kuasarlar da büyük enerji içerir.
Kuasarlar ve evrenin harikaları
Uzay radyo teleskopu ilk kez havalandığında, evrende bir nokta radyo dalgası kaynağı ve çok yoğun bir radyo radyasyonu dağıtım alanı keşfetti. Radyo dalgası noktası kaynak alanında gökbilimciler süpernova kalıntılarını ve bazı çok parlak noktaları keşfettiler. İlk başta gökbilimciler bu yıldız benzeri gök cisimlerini yarı yıldız nesnelerinin radyo dalgası noktası kaynağı olarak adlandırdılar ve daha sonra astronomlar sınıf olarak isimlerini belirlediler. Astral.
Daha sonraki araştırmalarda, gökbilimciler yavaş yavaş bu radyo dalgası noktası kaynaklarının Samanyolu'ndaki gök cisimleri olmadığını keşfettiler. Şimdi, uzun vadeli gözlemlerle, gökbilimciler bu radyo dalgası nokta kaynaklarının bazı uzak galaksilerin göksel yapıları olduğunu biliyorlar ve bir tür fırlatma enerjisi faaliyeti yapıyorlar. Kara delikler, kuasarların yapısı ile yakından ilişkilidir ve tam da bu galaksilerin merkezinde süper kütleli bir kara deliğin varlığından dolayı, süper kütleli karadeliğin yığılma disk yapısı, astronominin tanımladığı bir kuasar oluşturan ışık yayar.
Bu resim bize kuasarların farklı perspektiflerini gösteriyor.Yeryüzünü gözlemlerken açıları farklı.
Kara deliklerin ve kuasarların geçmişi ve bugünü
Kuasarlardan bahsetmişken, kara delikler demeliyiz.Karadelikler neredeyse sonsuz yoğunluğa ve neredeyse sonsuz kütleye sahip gök cisimleridir.Kütleçekim kuvveti o kadar güçlüdür ki, ışık çekim kuvvetinden kaçamaz. Hubble Teleskobu'ndan önce, gökbilimciler kara delikleri doğrudan gözlemleyemiyorlardı.Sonrasında, Hubble Teleskobu'nun yüksek çözünürlüğü, gökbilimcilerin kara deliğin yerçekiminin çevresindeki çevre üzerindeki etkisini görmesini sağladı. Hubble, hepsi olmasa bile, büyük bir galaksinin merkezinde, galaksi oluşumu ve evrim teorisi için büyük önem taşıyan süper kütleli bir kara delik olduğunu da kanıtladı.
Şimdi hepimiz kara deliklerin güçlü olduğuna ve yüz milyarlarca yıldızın doğumunu ve yok edilmesini dengeleyebileceğine inanıyoruz.Ancak kara deliklerin kendileri görünür ışık veya radyo yaymıyorlar. Kuasarlardan gördüğümüz ışık aslında kara deliği çevreleyen gaz ve yıldız dairelerinden geliyor. Disk, bu yapıya toplama diski de denir. Göksel madde kara deliğin etrafında döneceğinden ve nihayet kara deliğe girmeden önce sürtünme oluşturacağından, bu madde yığılma diskinden yoğun ısı ve ışık yayacaktır. Kuasarlar genellikle onları barındıran galaksiden 100 kat daha parlaktır! Kuasarlar da jetler yayarlar ve bu jetler, ana galaksinin yıldız diskinin çapından bile daha büyük olabilecek merkezi alanlarından fırlar. Kuasar jeti galaksiyi çevreleyen gazla etkileşime girdiğinde, radyo teleskopları tarafından yakalanabilen radyo dalgaları yayar.
Quasar oluşturma
Kuasarın radyo dalgaları buradan gelir ve kuasarın merkezine yakın elektronlar, ışık hızına yakın bir hıza ulaşabilir. Manyetik alan varlığında elektronlar spiral bir yol boyunca hareket ederler, sonuç olarak radyo dalgaları yayarlar.Kuvarslardan yayılan radyo dalgalarına astronomide senkrotron radyasyonu da denir.
Burada gördüğümüzde, kuasarlarla ilgili bir ön anlayışa sahibiz Aslında, galaksinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin etrafındaki yığılma diskine madde düştüğünde, bir kuasar yapısı oluşacaktır. Eğer madde süper kütleli karadeliğin etrafındaki yığılma disk yapısına düşerse, sürtünme ve yerçekimi nedeniyle ısı üretecek ve çok fazla enerji yayacaktır.Bu bir kuasar.
Soldaki Hubble Uzay Teleskobu görüntüsü, Başak burcundaki kuasar 3C 273'ü ve jetlerini gösteriyor. Kırınım tepe testi, kuasarın gerçekten bir nokta ışık kaynağı olduğunu gösteriyor.3C 273, dünyadan 30 ışık yılı uzaktaysa, güneş kadar parlak, hatta güneşten bile daha parlak olacaktır.
Kuasar oluşumu için en önemli koşullardan biri, süper kütleli bir kara delik olması gerektiğidir ... Bilgisayar simülasyon verileri aracılığıyla, iki galaksi çarpıştığında kuasarı "harekete geçirme" olasılığı daha yüksektir. Yaklaşık 4 milyar yıl içinde galaksimiz Andromeda Galaksisi ile çarpışacak. Samanyolu ve Andromeda Gökadası'nın kara deliği birleştirilirse, bir kuasar oluşturmaya yetecek kadar madde olabilir. Yani kuasar aslında karadelik ve birikim diski yapısının bir kompleksidir.Eğer birikme diski malzemesi kaybolursa veya tüketilirse, kuasar kapanacaktır.
Evrenin evrimi kuasarlarla mı ilgili?
Kuasarlar o kadar parlak ki, onları içeren kadim galaksileri gölgede bırakıyorlar. Kara deliklerin sürdüğü uzak nesnelerdir. Almanya'daki Max Planck Astronomi Enstitüsü'nden gökbilimci Bram Venemans şunları söyledi: Kuasarlar, şimdiye kadar bilinen en parlak ve en uzak gök cisimlerinden biridir. Erken evren ortamını ve evrenin evrimini anlamak için gereklidirler. "
Sanatçının kırmızı ve mavi kuasarları tasviri. Kırmızı kuasar kısa bir geçiş aşamasıdır Yeni doğan kuasar gaza ve toza sarılacaktır Mavi kuasar, güçlü jet özelliklerine sahip nispeten gizli bir kuasardır.
Kuasarlar bizden çok uzaktadır, bu da ışığın dünyamıza kuasarlardan ulaşmasının milyarlarca yıl sürdüğü anlamına gelir, bu nedenle kuasarlar çok eskidir. Samanyolu'nun yakınında kuasarlar yoktur ve kuasarlar modern evrende evrimleşmeyecektir. Kuasarlar antik evrende doğmuş veya gelişmiştir. Gökbilimciler kuasarların bilimsel araştırmalarıyla çok ilgileniyorlar.Kuvarsların kadim evrimsel tarihi, evrenin geçmişte (milyarlarca yıl önce) farklı bir zaman ve mekanda olduğu anlamına geliyor. Başka bir deyişle, şu anda çevremizde görülen galaksiler uzak geçmişte kuasarlar olabilir ve hatta Samanyolu'muz bile uzun zaman önce kuasar içeren galaksiler olabilir.
Kuasarların enerjisi çok güçlü olduğuna göre, kuasarlar bizi kozmik gama ışınları gibi etkileyecek mi? Aslında, kuasarların bizden çok uzakta olduğunu ve senkrotron radyasyonunun bizi etkilemediğini söyledik. Galaksimizin merkezinde süper kütleli bir kara delik var, ancak bu kara delik hala yeterince büyük değil ve onu bir kuasara besleyecek yeterli malzeme yok. Samanyolu'nun merkezi bir kuasar olsa bile, bizden çok uzakta, 26.000 ışıkyılı uzaklıkta, bu yüzden kuasarın dünya üzerinde önemli bir etkisi olmayacak.
Quasar oluşumu ve farklı aşamalar
Şimdi, gökbilimciler kuasar içeren küçük nokta benzeri parıltıların aslında kadim galaksiler olduğuna inanıyor. Kuasarlar yalnızca süper kütleli karadeliklere sahip galaksilerde bulunur.Bu kara deliklerin kütlesi, güneş kütlesinin milyarlarca katıdır. Işık karadeliğin kendisinden kaçamasa da, bazı sinyaller kenarlarından serbestçe kırılabilir. Kara deliğe bir miktar toz ve gaz düştüğünde, diğer parçacıklar ondan uzaklaşarak ışık hızına yakın bir hızda hızlanacaktır.
Max Planck Astronomi Enstitüsü'nden bir gökbilimci olan Fabian Walter, yaptığı açıklamada şunları söyledi: "Kuasarlar, maddenin kütle yoğunluğunun ortalama yoğunluktan çok daha yüksek olduğu evren bölgelerinde oluşur." Kuasarların çoğu öyledir. Bizden milyarlarca ışık yılı uzakta ... Evren çok büyük olduğu için ışığın gözlerimize ulaşması uzun zaman alıyor.Bu nedenle uzayda gök cisimlerini incelemek bir zaman makinesini incelemek gibidir. Milyarlarca yıl önce gök cisimlerini gördük. Bu nedenle bilim adamları ne kadar uzağı görürse, zamanı o kadar uzağı görürler. Bilinen 2.000'den fazla kuasarın çoğu, evrenin ilk günlerinde mevcuttu.
Hubble Uzay Teleskobu'nun ikinci geniş alan görüntüleyicisi tarafından gözlemlenen kuasarlar
Aralık 2017'de gökbilimciler, Dünya'dan 13 milyar ışıkyılı uzaklıkta, bugüne kadarki en uzak kuasarı keşfettiler. Bilim adamları tarafından gözlemlenen kuasar, J1342 + 0928 olarak adlandırıldı çünkü Big Bang'den sadece 690 milyon yıl sonra ortaya çıktı. Kuasarlar milyonlarca, milyarlarca ve hatta trilyonlarca elektron volt enerji yayarlar. Bu enerji, Samanyolu'ndaki tüm yıldızların toplam ışık miktarını aşıyor. Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi'nin verilerine göre, ilk doğrulanmış kuasar olan 3C 273, Dünya'dan 2,5 milyar ışıkyılı uzaklıkta ve en yakın kuasarlardan biri.
Kuasarlar, evrendeki kıdemli gök cisimleridir
Kuasarlar, evrenin hazineleri gibidir ve son derece yüksek bilimsel araştırma değerine sahiptirler. Kuasarları incelemek, bize evrenin evrimini ve erken galaksilerin evrimini daha iyi anlamamızı sağlayabilir. Şimdi, uzay teleskoplarının geliştirilmesiyle daha fazla kuasar keşfedilecek.Sürekli veri karşılaştırması ve düzeltmesi sayesinde, evrenin erken ortamına dair anlayışımız geliştirilecek.
HE0435-1223, bu geniş alan görüntünün merkezinde yer almaktadır. Şimdiye kadar keşfedilen en iyi beş merceksi kuasarlardan biridir.
Modern kara delikler, toplam gökada kütlesinin yalnızca binde birini oluşturuyor, ancak gözlemler, erken evrendeki ilkel kara deliklerin kütlesinin, gökada kütlesinin% 10'undan fazlasını oluşturabildiğini ve bu ilkel kara deliklerin büyük bir kısmının çok büyük olduğunu gösteriyor. Bu çok ilginç bir olgudur, astronomlar, benzer gözlemlerle, erken evrende kara deliklerin oluşum ve büyüme açısından galaksileri aştığını tespit ettiler. Samanyolu, yalnızca evren tarihinin son bölümünde görünecek. Bu nedenle, kuasarları ve ilgili kara delikleri gözlemlemek, bize evrenin erken evrimi hakkında bazı veriler sağlayabilir. Ek olarak, bu teorik veriler, Big Bang gibi evrenin kökeni teorisine de belirli veri desteği sağlayacaktır.
Bu, Chandra X-ışını Uzay Teleskobu tarafından alınan quasar 3C19.44. Kapalı kontur çizgisi, radyo radyasyonunun aralığını gösterir. Gökbilimciler, 100kpc'ye kadar radyo radyasyon aralığını işaretlemek için yeşil piksel çizgileri kullanırlar. 100kpc'nin boyutu 329000 ışıkyılı ile eşdeğerdir.
Kuasarlar, kara delik yığılma diskleri gibi yapılarla yakından ilişkili olduğundan, kuasarlara güç veren kara delikler hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak, astronomların galaksilerin gelişimini daha iyi anlamalarını ve galaksilerin evrimini anlamak galaksilerin evrimi hakkında daha fazla bilgi edinmemizi sağlar. Evrenin tarihinin izini sürerken gökbilimciler daha fazla kuasar bulmayı umuyorlar.
