Квазары. Открытие квазаров

Сразу же после Второй мировой войны, когда началось сооружение крупных радиотелескопов, астрономы получили возможность проводить наблюдения за всем небом, измеряя в каждом участке интенсивность радиоволн, которые поступали из космоса. Так, было обнаружено несколько сотен ячеек, из которых следовало более или менее сильное радиоизлучение. Сначала предполагали, что источником этого излучения являются звезды. Однако вскоре стало понятно, что ни один источник радиоизлучения нельзя отождествить со звездами.

Действительно, в радиодиапазоне звезды представляют собой "темные" объекты. Как и любое тело с температурой, отличной от абсолютного нуля, звезды излучают не только в видимой, но и в длинноволновой части спектра (т.е. в радиодиапазоне), но в горячих тел (а звезды - горячие тела) интенсивность излучения в области длинных волн ничтожно мала по сравнению с интенсивностью излучения в видимой части спектра. Поэтому излучением звезд в радиодиапазоне, конечно, можно пренебречь (хотя известны и исключения - некоторые переменные звезды и пульсары). Достаточно сильное радиоизлучение также в некоторых туманностей (например, в знаменитой Крабовидной туманности).

Вместе с тем большинство открытых радиосигналов относится к внегалактического мира.

Оказалось, что угловые размеры квазаров очень малы, поэтому их можно спутать с объектами, которые имеют вид звезд. Позже выяснилось, что спектры квазаров не похожи ни на спектры звезд, ни на спектры галактик.

Все трудности удалось преодолеть в 1962 году, когда одна из неопознанных радиоисточников закрыл Луну. Оказалось, что это радиоисточник было двойным, причем складывалось оно со слабой звезды и "радиовикиду". Тогда же было идентифицировано еще несколько радиоисточников с очень слабыми звездами. Поэтому эти объекты стали называть "квазизвездные радиоисточниками", или "Квазар".

Особенности квазаров

Исследование спектров квазаров показало, что их линии очень сильно смещены в сторону длинных волн. Ни одна из галактик не выражала раньше такого красного смещения в своем спектре. Красное смещение в спектрах галактик - следствие их взаимного разбиган-ния. Из закона Хаббла следует, что величина красного смещения зависит от расстояния до источника. Эту формулу используют, определяя расстояния до галактик.

Оказалось, что квазары удаляются от нас со скоростями, составляют в среднем 0,8 с, а находятся на расстояниях около 1200000000 световых лет. Таким образом, чтобы преодолеть расстояние от этих объектов к нам, светлую нужны миллиарды лет. Вместе с тем это означает, что сегодня мы видим их такими, какими они были миллиарды лет назад.

В настоящее время известно более две тысячи квазаров. Наибольшую мощность, превышающую светимость Галактики в видимом диапазоне света в 1000-10000 раз, имеет квазар ЗС273. Оптическое излучение этого квазара является чрезвычайно неустойчивым: за период около года его светимость менялась в десятки и сотни раз. Рекордно быстрая сменяемость у одного из квазаров - около 200 с. Это означает, что величина его излучающей зоны не превышает 200 световых секунд, что вдвое меньше, чем радиус земной орбиты.

Что касается красного смещения квазаров, то здесь также есть рекордсмены.

Больше красное смещение имеет величину.

Когда значение красного смещения больше единицы, формулы, связывающие его згливидкистю удаления источника и расстоянием до него, уже неприменимы. Дело в том, что скорости космологического удаления далеких квазаров приближаются к скорости света и, кроме того, на гигантских расстояниях до них проявляются свойства кривизны пространства-времени. Поэтому существует некоторая неопределенность в расчетах расстояний до квазаров. Крупнейшем красном смещению Z = 3,78 соответствует расстояние 12-16 млрд. Световых лет. Свет, который мы воспринимаем в данный момент, такой квазар излучал 12-16 млрд. Лет назад; в то время ни Земли, ни Солнца еще не было.

Квазары представляют собой совершенно новый тип космических объектов. Поэтому открытие квазаров в астрономии можно сравнить с открытием нового вида животных в зоологии.

Фотопластинка рядом с изображением квазара фиксирует изображение множества объектов - это галактики. Если рассчитывать расстояния до квазаров так же, как и до галактик, то расстояние до квазара ЗС278 равна 3 млрд. Световых лет / для квазара ЗС9 - 12 млрд. Световых лет! На таких расстояниях обычную галактику наблюдать невозможно.

Зная расстояние до квазара и его видимую звездную величину, нетрудно рассчитать светимость квазаров. Она оказалась фантастической. Астрономы были поражены: объект, который по внешнему виду ничем не отличается от звезды, излучает в сто раз больше энергии, чем вся наша Галактика с ее 150 миллиардами звезд. Но удивление вырос еще больше, когда было обнаружено изменчивость квазаров, а благодаря им - их размеры. Оказалось, что размеры эти не такие большие - они, как правило, не превышают несколько световых дней.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >