Ближайший квазар 3C 273, который находится в гигантской эллиптической галактике в созвездии Девы. Изображение: ESA / Hubble & NASA.
Сияя так ярко, что затмевают собой древние галактики, в которых они находятся, квазары – это отдалённые объекты содержащие чёрную дыру, в миллиард раз более массивную чем наше Солнце. Эти мощные объекты очаровали астрономов с момента их обнаружения в середине прошлого века.
В 1930-х годах Карл Янски (Karl Jansky), физик из Лаборатории Белла (Bell Telephone Laboratories), обнаружил “звёздный шум” имеющий наибольшую интенсивность в направлении центральной части Млечного Пути. В 1950-х годах астрономы благодаря использованию радиотелескопов смогли обнаружить новый тип объектов в нашей Вселенной.
Поскольку этот объект выглядел как точечный, астрономы назвали его “квазизвёздным радиоисточником” или квазаром. Однако это определение не совсем верное, поскольку, по данным Национальной Астрономической Обсерватории Японии, только около 10 процентов квазаров излучают сильные радиоволны.
Понадобились годы изучения, чтобы понять, что эти отдалённые пятнышки света, которые, казалось, выглядят как звёзды, создаются частицами, разгоняющимися до скоростей, приближающихся к скорости света.
“Квазары являются одними из самых ярких и самых дальних известных небесных объектов. Они имеют решающее значение для понимания эволюции ранней Вселенной”, подчеркнул астроном Брэм Венеман (Bram Venemans) из Института астрономии им. Макса Планка в Германии.
Предполагается, что квазары образуются в тех областях Вселенной, в которых общая плотность вещества намного выше среднего показателя.
Большинство квазаров было найдено в миллиардах световых лет от нас. Поскольку свету требуется определённое время что бы пройти это расстояние, изучение квазаров очень похоже на машину времени: мы видим объект таким, каким он был, когда свет покидал его, миллиарды лет назад. Почти все, из более чем 2000 известных на сегодняшний день квазаров, находятся в молодых галактиках. Наш Млечный Путь, как и другие подобные галактики, вероятно уже прошёл этот этап.
В декабре 2017 года был обнаружен самый отдалённый квазар, который находился на расстоянии более 13 миллиардов световых лет от Земли. Учёные с интересом наблюдали этот объект, известный как J1342 + 0928, поскольку он появился всего через 690 миллионов лет после Большого взрыва. Квазары такого типа могут предоставить информацию о том, как галактики эволюционируют с течением времени.
Концепция иллюстрирующая квазар APM 08279 + 5255, около которого астрономы обнаружили огромное количество водяного пара. Изображение: NASA / ESA.
Квазары излучают миллионы, миллиарды, а возможно даже и триллионы электронвольт энергии. Эта энергия превышает общее количество света всех звёзд в галактике, поэтому квазары сияют в 10 – 100 000 раз ярче чем Млечный Путь.
Если бы квазар 3С 273, один из самых ярких объектов в небе, находился в 30 световых годах от Земли, он казался бы таким же ярким, как и Солнце. Однако на самом деле расстояние до квазара 3C 273 составляет по крайней мере 2,5 миллиарда световых лет.
Квазары относятся к классу объектов, известных как активные галактические ядра (АГЯ). Сюда также входят сейфертовские галактики и блазары. Всем этим объектам необходима сверхмассивная чёрная дыра для существования.
Сейфертовские галактики являются самыми слабым типом АГЯ формирующим только около 100 килоэлектронвольт энергии. Блазары, как и их двоюродные братья – квазары, выделяют значительно большие объёмы энергии.
Многие учёные считают, что все три типа АГЯ – это по сути одни и те же объекты, расположенные к нам под разными углами.