От този свят няма нищо повече от квазизвездни обекти или по-просто - квазари. Това са най-мощните и сред най-отдалечените обекти във Вселената. И тези електроцентрали са доста компактни - за размера на нашата Слънчева система. Разбирането на това как са станали и как - или ако - те се развиват в галактиките, които ни заобикалят днес, са някои от големите въпроси, движещи астрономите.
Сега, нова статия на Юе Шен и Луис К. Хо - „Разнообразието от квазари, обединени чрез аккреция и ориентация“ в сп. Nature потвърждава значението на математическото извличане от известния астрофизик сър Артър Едингтън през първата половина на 20-ти Век, в разбирането не само на звездите, но и на свойствата на квазарите. По ирония на съдбата Едингтън не вярваше, че съществуват черни дупки, но сега неговото извличане, светенето на Едингтън, може да се използва по-надеждно за определяне на важни свойства на квазарите в огромни пространства и време.
Квазарът се разпознава като акредитиращ (meaning- материя, която пада върху) супер масивна черна дупка в центъра на „активна галактика“. Повечето известни квазари съществуват на разстояния, които ги поставят много рано във Вселената; най-далечният е на 13,9 милиарда светлинни години, само 770 милиона години след Големия взрив. По някакъв начин квазарите и зараждащите се галактики, които ги заобикалят, се превърнаха в галактиките, присъстващи в сп. „Космос“. На екстремните си разстояния те са приличащи на точка, неразличими от звезда, освен че спектрите на тяхната светлина се различават значително от звездната. Някои биха били толкова ярки като нашето Слънце, ако бяха поставени на разстояние 33 светлинни години, което означава, че те са над трилион пъти по-светещи от нашата звезда.
Светимостта на Едингтън определя максималната светимост, която може да проявява звезда, която е в равновесие; конкретно, хидростатично равновесие. Изключително масивните звезди и черните дупки могат да надхвърлят тази граница, но звездите, за да останат стабилни за дълги периоди, са в хидростатично равновесие между вътрешните си сили - гравитацията - и външните електромагнитни сили. Такъв е случаят с нашата звезда - Слънцето, в противен случай тя би се срутила или разширила, което и в двата случая не би осигурило стабилния източник на светлина, който подхранва живота на Земята в продължение на милиарди години.
Като цяло, научните модели често започват прости, като модел на Бор за водородния атом, а по-късните наблюдения могат да разкрият тънкости, които изискват по-сложна теория за обяснение, като например квантова механика за атома. Светимостта и съотношението на Eddington може да се сравни с познаването на коефициента на топлинна ефективност и компресия на двигател с вътрешно горене; знаейки такива стойности, следват и други свойства.
Понастоящем са известни няколко фактора по отношение на светенето на Eddington, които са необходими за определяне на „модифицираната светимост на Eddington“, използвана днес.
Новата книга в Nature показва как Eddington Luminosity помага да се разбере движещата сила зад основната последователност на квазарите, а Шен и Хо наричат работата си липсващото окончателно доказателство, което определя количествено съотношението на квазаровите свойства с коефициента на Eddington на кваза.
Те използваха архивни данни за наблюдение, за да разкрият връзката между силата на оптичните емисии на желязо [Fe] и кислород [O III] - силно обвързани с физическите свойства на централния двигател на квазара - свръх масивна черна дупка и съотношението на Едингтън , Тяхната работа осигурява увереността и корелациите, необходими за напредък в нашето разбиране за квазарите и връзката им с еволюцията на галактиките в ранната Вселена и до днешната ни епоха.
Астрономите изучават квазари от малко повече от 50 години. Започвайки през 1960 г., откритията на квазарите започват да се натрупват, но само чрез наблюдения на радиотелескопа. Тогава, много точно радиоизмерване измерване на Quasar 3C 273 беше завършено с помощта на лунна окултация. С това в ръка д-р Маартен Шмит от Калифорнийския технологичен институт успя да идентифицира обекта на видима светлина с помощта на 200-инчовия телескоп Palomar. Преглеждайки странните спектрални линии в неговата светлина, Шмид стига до правилното заключение, че квазаровите спектри проявяват изключително червено изместване и това се дължи на космологични ефекти. Космологичното червено изместване на квазарите означаваше, че те се намират на голямо разстояние от нас в пространството и времето. Той също така изрича смъртта на теорията за устойчивата държава на Вселената и даде допълнителна подкрепа на разширяващата се Вселена, произтичаща от една особеност - Големия взрив.
Изследователите Юе Шен и Луис К. Хо са от Института за астрономия и астрофизика в Пекинския университет, които работят с обсерваториите Карнеги, Пасадена, Калифорния.
Референции и допълнително четене:
„Разнообразието от квазари, обединени чрез нарастване и ориентация“, Юе Шен, Луис К. Хо, 11 септември 2014 г., Природа
„Какво е квазар?“, Сп. „Космос“, Фрейзър Кейн, 12 август 2013 г.
„Интервю с Maarten Schmidt“, Калтех Устните истории, 1999
„Петдесет години квазари, симпозиум в чест на Маартен Шмид“, Калтех, 9 септември 2013 г.
