Kwazary

Kwazary
Definicja: kwazary (quasi-stellar radio source - gwiazdopodobne źródło radiowe) są jednymi
z najbardziej wydajnych źródeł energii we Wszechświecie (najjaśniejsze kwazary w ciągu
sekundy wyświecają tyle energii co sto bilionów naszych Słońc). Są to również najodleglejsze
obiekty we Wszechświecie - najdalszy odkryty kwazar znajduje się ok.11mld lat świetlnych
od nas. Odległość tą zmierzono korzystając z prawa Hubble’a, które głosi iż w naszym
rozszerzającym się Wszechświecie prędkość oddalania się jest proporcjonalna do odległości
obiektu od obserwatora. Obraz kwazara na zdjęciu jest nieodróżnialny od gwiazdy. W widmie
kwazara występują szerokie linie emisyjne. Widmo kwazara jest silnie przesunięte ku
czerwieni (w stronę fal długich). Blask wielu kwazarów zmienia się w skali miesięcy lub lat.
Natomiast duża jasność radiowa cechuje jedynie około 10% kwazarów. Występują one w
centralnych częściach galaktyk. Przeciętnie na 10 tysięcy galaktyk przypada jeden kwazar
(jest to wielkość orientacyjna, gdyż gęstość przestrzenna jasnych kwazarów ulegała w
przeszłości bardzo silnym zmianom). Emitują one praktycznie wszystkie rodzaje
promieniowania.
Historia: pierwszy kwazar odkryty został w 1962 roku przez Cyrila Hazarda (3C 273
znajdujący się w gwiazdozbiorze Panny). W tym samym roku Maarten Schmidt, który
pracował przy największym teleskopie świata w obserwatorium na Mount Palomar,
stwierdził, że jasne prążki emisyjne widma 3C 273 odpowiadają poprzesuwanym liniom
widmowym zwykłego wodoru (wynikało z tego, że obiekt ten oddala się od Ziemi z
prędkością 50tyś. km/s co odpowiada odległości 2mld lat świetlnych).
Powstawanie: większość galaktyk zawiera czarne dziury o dużej masie, zdolne w pewnych
bardzo specyficznych okolicznościach generować kolosalne ilości energii. Produkcja energii
gwałtownie wzrasta, gdy w zwiększonym tempie (mniej więcej jednej masy Słońca na rok)
zaczynają na czarną dziurę opadać gwiazdy i gaz. Taki duży dopływ materii następuje
najczęściej, choć nie zawsze, w wyniku zderzeń galaktyk lub ich bliskich przejść obok siebie.
Budowa: w centrum kwazara znajduje się czarna dziura o masie dziesiątków milionów mas
Słońca. Obecny w pobliżu gaz opada na nią powoli, układając się w dysk akrecyjny.
Ponieważ pole grawitacyjne czarnej dziury jest niezwykle silne, również energia wydzielana
podczas opadania musi być ogromna. Jest ona w znacznej części wyświecana przez dysk
akrecyjny i stąd właśnie pochodzi optyczne, ultrafioletowe i rentgenowskie promieniowanie
kwazarów. Z emisją radiową sprawa jest nieco bardziej skomplikowana. Z kwazarów
„radiowo głośnych” wyrzucane są dżety, które poruszają się w przeciwległych kierunkach
wzdłuż osi dysków. W dżetach znajdują się swobodne elektrony rozpędzone do prędkości
bliskich prędkości światła. Jest w nich również obecne silne pole magnetyczne, które zmusza
elektrony do ruchu się po spirali. Każdy poruszający się w ten sposób elektron emituje
promieniowanie elektromagnetyczne. W przypadku kwazarów są to głównie fale radiowe. Na
końcach dżetów znajdują się radioobłoki (emitujące również promieniowanie radiowe)
odległe od czarnej dziury o miliony lat świetlnych.
Bibliografia:
Rafał Moderski ,”Tajemnice kwazarów” ,”Wiedza i życie”nr3/1999
Grzegorz Wardziński ,Czy przyroda bawi się zabawkami?” ,”Wiedza i życie”nr2/2000
Tim Beardsley, ”Galaktyczne fontanny” ,”Świat Nauki”nr4/1997
Michael Disney, ”Nowe spojrzenie na kwazary”, „Świat nauki”nr8/1998
http://www.wiw.pl