Kvazar: Rozdiel medzi revíziami
Smazaný obsah Přidaný obsah
dBez shrnutí editace |
wikilinky, pravopis, formulácia |
||
Riadok 1:
[[File:Artist's rendering ULAS J1120+0641.jpg|thumb|300px|Umelecké znázornenie [[ULAS J1120+0641]], veľmi vzdialeného
'''Kvazar
Povaha týchto objektov bola kontroverzná až do
== Prehľad ==
[[File:Quasar viewed from Hubble.jpg|thumb|Obrázok z [[Hubblov vesmírny ďalekohľad|Hubblovho teleskopu]] zobrazujúci jadro kvazaru
Kvazary vykazujú veľmi vysoký [[červený posun]], ktorý je následkom [[rozpínanie vesmíru|rozpínania vesmíru]] medzi kvazarom a Zemou.<ref name=grupen_cowan2005>{{cite book | author=Grupen, Claus; Cowan, Glen |title=Astroparticle physics | pages=11–12 |publisher=Springer | year=2005 | isbn=3-540-25312-2 }}</ref> Pomocou [[Hubblov zákon|Hubblovho zákona]] zistíme, že červený posun znamená, že kvazary sú veľmi vzdialené a veľmi staré objekty. Zvyčajne sa nachádzajú v centrách [[aktívna galaxia|aktívnych, mladých galaxií]] a patria medzi najžiarivejšie, najsilnejšie a najenergetickejšie objekty v známom
▲Kvazary vykazujú veľmi vysoký červený posun, ktorý je následkom rozpínania vesmíru medzi kvazarom a Zemou.<ref name=grupen_cowan2005>{{cite book | author=Grupen, Claus; Cowan, Glen |title=Astroparticle physics | pages=11–12 |publisher=Springer | year=2005 | isbn=3-540-25312-2 }}</ref> Pomocou Hubblovho zákona zistíme, že červený posun znamená, že kvazary sú veľmi vzdialené a veľmi staré objekty. Zvyčajne sa nachádzajú v centrách aktívnych, mladých galaxií a patria medzi najžiarivejšie, najsilnejšie a najenergetickejšie objekty v známom vesmíre. Vyžarujú až do tisíc krát viac energie ako Mliečna dráha, ktorá obsahuje 200-400 miliónov hviezd. Táto radiácia je vyžarovaná takmer rovnomerne naprieč celým spektrom, od rontgenovej časti po infračervené s maximom v UV a optickej časti. Niektoré kvazary sú tiež silným zdrojom emisií v rádiovej a gamma časti spektra. Na prvých optických obrázkoch vyzerali kvazary ako samostatné svetelné body nerozlíšiteľné od hviezd, až na ich spektrum. V niektorých prípadoch pomocou infračervených teleskopov a Hubblovho vesmírneho teleskopu identifikovali okolo kvazarov galaxie, v ktorých sa nachádzali..<ref>[http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/1996/35/image/a/Hubble Surveys the "Homes" of Quasars] Hubblesite News Archive, 1996–35</ref> Tieto galaxie sú zvyčajne príliš tmavé, aby boli viditeľné v žiare kvazarov a sú pozorovateľné len špeciálnymi technikami. Väčšina kvazarov je neviditeľná malými teleskopmi, ale 3C 273 so zdanlivoou magnitúdou 12,9 je výnimkou. Vo vzdialenosti 2,44 miliardy svetelných rokov je jednýcm z najvzdialenejších objektov, ktoré sa dajú priamo pozorovať amatérskym vybavením.
Predpokladá sa, že kvazary sú poháňané [[akrácia|akréciou]] materiálu do [[supermasívna čierna diera|supermasívnej čiernej diery]] v jadre vzdialenej galaxie. Predstavujú žiarivú verziu všeobecnej skupiny objektov známych ako aktívne galaxie. Keďže žiarenie nedokáže uniknúť
▲NIektoré kvazary prejavujú zmeny v jase, ktoré sú veľmi rýchle v optickom spektre a v rontgenovom spektre ešte rýchlejšie. Pretože tieto zmeny nastávajú veľmi rýchlo, tak určujú hornú hranicu objemu kvazaru. Kvazary nie sú omnoho väčšie ako slnečná sústava.<ref>{{cite web|url=http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/1996/35/text/ |title=Hubble Surveys the "Homes" of Quasars |publisher=HubbleSite |date=1996-11-19 |accessdate=2011-07-01}}</ref> Z toho vyplýva extrémne vysoká energetická hustota.<ref>{{cite web|url=http://neutrino.aquaphoenix.com/un-esa/astrophysics/astro-chapter7.html |title=7. HIGH-ENERGY ASTROPHYSICS ELECTROMAGNETIC RADIATION|publisher=Neutrino.aquaphoenix.com |date=|accessdate=2011-07-01}}</ref> Kvazar s najväčším známym červeným posunom je ULAS J1120+0641, s červeným posunom 7.085 , čo predstavuje skutočnú vzdialenosť približne 29 miliárd svet. rokov od Zeme.
▲Predpokladá sa, že kvazary sú poháňané akréciou materiálu do supermasívnej čiernej diery v jadre vzdialenej galaxie. Predstavujú žiarivú verziu všeobecnej skupiny objektov známych ako aktívne galaxie. Keďže žiarenie nedokáže uniknúť z supermasívnej čiernej diery v strede kvazaru, tak unikajúca energia je v skutočnosti vytváraná mimo horizontu udalostí gravitačnými silami a neskutočným trením materiálu padajúce do čiernej diery..<ref name="jstor.org">{{Cite doi |10.2307/3971408 }}</ref> Hmotnosť čiernych dier v kvazaroch určili merania na 10<sup>6 </sup>až 10<sup>9</sup> hmotností slnka. Niekoľko tuctov blízkych veľkých, bez náznakov kvazarového jadra, obsahuje podobne veľké čierne diery v ich jadrách, a tak sa predpokladá, že všetky veľké galaxie obsahujú také čierne diery, ale len malý zlomok vyžaruje silnú radiáciu a sú viditeľné ako kvazary. Hmota zhlukujúca sa okolo čiernej diery pravdepodobne nebude padať priamo do čiernej diery, ale bude mať nejaký moment hybnosti smerom okolo čiernej diery, čo spôsobí zhlukovanie hmoty v akrečnom disku. Kvazary sa možu zapáliť alebo opätovne vzplanúť z normálnych galaxií,v prípade zrážky galaxií alebo čierna diera získa nový zdroj hmoty. Predpokladá sa, že kvazar vznikne pri kolízii našej galaxie s galaxiou Androméda približne za 3-5 miliárd rokov.<ref name="jstor.org"/><ref>http://www.galaxydynamics.org/papers/GreatMilkyWayAndromedaCollision.pdf</ref><ref>http://www.cfa.harvard.edu/~tcox/localgroup/lg.pdf</ref>
==Vlastnosti==
[[Image:PKS 1127-145 X-rays.jpg|thumb|right|[[
Poznáme viac ako 200 000 kvazarov, väčšinu vďaka [[Sloan Digital Sky Survey]]. Spektrum všetkých pozorovaných kvazarov má červený posun od 0.056 po 7.085. Podľa Hubblovho zákona sú tieto kvazary vzdialené 600 miliónov<ref>{{cite web|url=http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/1994/1994/42/text/ |title=Hubble Uncovers a Hidden Quasar in a Nearby Galaxy (Cygnus A)|publisher=HubbleSite |date=1994-09-21 |accessdate=2011-07-01}}</ref> až 28
Väčšina kvazarov je vzdialenejšia ako 3 miliardy svet. rokov. Aj keď sa pri pozorovaní zo Zeme zdajú veľmi málo žiarivé, tak to že ich vôbec vidíme z takej vzdialenosti znamená, že patroa medzi najjasnejšie objekty vo vesmíre. Zdanlivo najjasnejší kvazar je 3C 273 v súhvezdí Panna. Má priemernú zdanlivú magnitúdu 12.8, ale jeho absolútna magnitúda je -26.7. Zo vzdialenosti 33 svet. rokov by tento objekt žiaril ako Slnko. Jas tohoto kvazaru je zhruba 4 trilióny (4 x 10<sup>12</sup>) krát väčší ako jas slnka alebo 100krát väčší ako jas celej veľkej galaxie ako napr naša galaxia. Toto predpokladá, že kvazar vyžaruje energiu všetkými smermi. Aktívne galaktické jadro môže byť spájané s prúdmi hmoty a energie, vyžarujúce hlavne v smere týchto prúdov. Vo vesmíre, ktorý obsahuje stovky miliárd galaxií, z ktorých väčšina mala pred miliardami rokov aktívne jadro, je štatisticky isté, že tisícky energetických prúdov budú nasmerované na nás, niektoré viac niektoré menej presne. V mnohých prípadoch je pravdepodobné, že čím jasnejší kvazar, tým presnejšie je prúd nasmerovaný na nás. ▼
▲Väčšina kvazarov je vzdialenejšia ako 3 miliardy svet. rokov. Aj keď sa pri pozorovaní zo Zeme zdajú veľmi málo žiarivé, tak to, že ich vôbec vidíme z takej vzdialenosti, znamená, že
Hyperžiarivému kvazaru APM 08279+5255 pri jeho objave v roku 1998 určili absolútnu magnitúdu -32.2. Zobrazenie s vysokým rozlíšením pomocou HST a 10m teleskopu Keck odhalilo, že tento systém je zosilnený gravitačnou šošovkou zhruba desaťnásobne. Stále je podstatne jasnejší ako blízke kvazary ako 3C 273. ▼
▲Hyperžiarivému kvazaru [[APM 08279+5255]] pri jeho objave v roku [[1998]] určili absolútnu magnitúdu -32.2. Zobrazenie s vysokým rozlíšením pomocou HST a 10m teleskopu [[Keck]] odhalilo, že tento systém je zosilnený [[gravitačná šošovka|gravitačnou šošovkou]] zhruba desaťnásobne. Stále je podstatne jasnejší ako blízke kvazary ako 3C 273.
Kvazary bolo omnoho bežnejšie v rannom vesmíre. Tento objav Maartena Schmidta z roku 1967 predstavoval silný dôkaz proti kozmológii ustáleného stavu,Freda Hoyla, v prospech kozmológie Veľkého tresku. Kvazary ukazujú miesta, kde masívne čierne diery beľmi rýchlo rástli. Tieto čierne diery rástli priamo úmerne s hmotnosťou hviezd v ich domovskej galaxii, spôsobom ktorému v súčasnosti nerozumieme. Jedna teória hovorí, že prúdy, radiácia a vietor vytvorený kvazarmi ukončil vznik nových hviezd v domovskej galaxii. Prúdy niektorých kvazarov v stredoch kôp galaxií, produkujúce veľmi silné emisie v rádiovom spektre, sú dostatočne energetické na to, aby zabránili ochladzovaniu horúceho plynu v týchto kopách a jeho zhromažďovaniu v centrálnej galaxii. ▼
▲Kvazary
Jas kvazarov je premenlivý, mení sa v rozpätí hodín až mesiacov. To znamená, že kvazary generujú a vyžarujú ich energiu z veľmi malej oblasti, z čoho vyplýva, že kvazar s periódou niekoľko týždňov nemôže byť väčší ako niekoľko svetelných týždňov. Emisie takého obrovského množstva energie z takej malej oblasti vyžaduje omnoho efektívnejší zdroj energie ako je jadrová fúzia, ktorá poháňa hviezdy. Uvoľnenie gravitačnej energie<ref name="Lambourne">{{Cite book |title=Relativity, Gravitation and Cosmology |author=Lambourne, Robert J. A.|url=http://books.google.com/?id=GUySYQaDM1cC&pg=PA222&dq=the+release+of+gravitational+energy+by+matter#v=onepage&q=the%20release%20of%20gravitational%20energy%20by%20matter&f=false|edition=Illustrated|year=2010 |publisher=Cambridge University Press |isbn=0521131383 |page=222 |accessdate=2012-11-20}}</ref> hmotou padajúcou do masívnej čiernej diery je jediný známy proces, ktorý dlhodobo dokáže produkovať takú vysokú energiu. Explózie hviezd -supernovy a gama výtrysky - dosahujú podobné energie, ale len niekoľko týždňov. V 60.tych rokoch 20. storočia považovali niektorí astronómovia čierne diery za príliš exotické. Tiež predpokladali, že červený posun vzniká inými, neznámymi procesmi a kvazary v skutočnosti nie sú tak vzdialené, ako hovoril Hubblov zákon. Kontroverzia červeného posunu trvala mnoho rokov. Mnoho rôznych dôkazov súčasnosti potvrdzuje, že červené posuny kvazarov sú výsledkom Hubblovej expanzie a kvazary sú naozaj také výkonné ako sa pôvodne predpokladalo.<ref name=keel2009>{{cite web | first=William C. | last=Keel | month=October | year=2009| title=Alternate Approaches and the Redshift Controversy | publisher=The University of Alabama|url=http://www.astr.ua.edu/keel/galaxies/arp.html | accessdate=2010-09-27 }}</ref> ▼
▲Jas kvazarov je premenlivý, mení sa v rozpätí hodín až mesiacov. To znamená, že kvazary generujú a vyžarujú ich energiu z veľmi malej oblasti, z čoho vyplýva, že kvazar s periódou niekoľko týždňov nemôže byť väčší ako niekoľko svetelných týždňov. Emisie takého obrovského množstva energie z takej malej oblasti vyžaduje omnoho efektívnejší zdroj energie ako je [[jadrová fúzia]], ktorá poháňa hviezdy. Uvoľnenie gravitačnej energie<ref name="Lambourne">{{Cite book |title=Relativity, Gravitation and Cosmology |author=Lambourne, Robert J. A.|url=http://books.google.com/?id=GUySYQaDM1cC&pg=PA222&dq=the+release+of+gravitational+energy+by+matter#v=onepage&q=the%20release%20of%20gravitational%20energy%20by%20matter&f=false|edition=Illustrated|year=2010 |publisher=Cambridge University Press |isbn=0521131383 |page=222 |accessdate=2012-11-20}}</ref> hmotou padajúcou do masívnej čiernej diery je jediný známy proces, ktorý dlhodobo dokáže produkovať takú vysokú energiu. Explózie hviezd - [[supernova|supernovy]] a [[vzplanutie gama žiarenia|gama výtrysky
Kvazary majú všetky vlastnosti zhodné s aktívnymi galaxiami, ale sú omnoho výkonnejšie: časť ich rasiácie nie je tepelná a približne 10% pozorujeme s prúdmi alebo lalokmi, podobnými tým pri rádiových galaxiách, ktoré tiež obsahujú podstatné množstvá energie vo forme častíc, ktoré sa pohybujú relativistickými rýchlosťami. Kvazary sú pozorovateľné naprieč celým elektromagnetickým spektrom, vrátane rádiovej, infračervenej, viditeľnej, ultrafialovej, rontgenovej a gama časti spektra. Väčšina kvazar je najjasnejšia v takmer ultrafialovej vlnovej dĺžke 121,6nm emisnej čiary vodíka Lyman-alpha, ale pre červený posun týchto zdrojov je maximálna žiarivosť pozorovaná až ďaleko v červenej časti 900.0 nm, v takmer infračervenej časti. Menšina kvazarov vykazuje silné rádiové emisie, ktoré pochádzajú z prádov alevo hmoty pohybujúcej sa blízko rýchlosti svetla. Pri pohľade priamo v smere prúdu, sa javia ako blazary a často obsahujú oblasti, ktoré sa zdanlivo vzdaľujú od centra rýchlejšie ako rýchlosť svetla. To je optická ilúzia spôsobená vlastnosťami špeciálnej relativity. ▼
▲Kvazary majú všetky vlastnosti zhodné s aktívnymi galaxiami, ale sú omnoho výkonnejšie: časť ich
Červený posun kvazarov sa meria zo silných spektrálnych čiar, ktoré prevažujú v ich optickom a ultrafialovom spektre. Tieto čiary sú jasnejšie ako súvislé spektrum, a preto sa nazývajú emisné čiary. Ich šírka je niekoľko percent z rýchlosti svetla. Táto šírka je spôsobená Dopplerovým efektom a vysokou rýchlosťou plynu vyžarujúceho tieto čiary. Rýchly pohyb silne naznačuje veľkú hmotnosť. Najjasnejšími čiarami sú emisné čiary vodíka ( hlavne série Lyman a Balmer), hélia, uhlíka, horčíka, železa a kyslíka. ▼
▲Červený posun kvazarov sa meria zo silných spektrálnych čiar, ktoré prevažujú v ich optickom a ultrafialovom spektre. Tieto čiary sú jasnejšie ako súvislé spektrum, a preto sa nazývajú emisné čiary. Ich šírka je niekoľko percent z rýchlosti svetla. Táto šírka je spôsobená [[Dopplerov jav|Dopplerovým efektom]] a vysokou rýchlosťou plynu vyžarujúceho tieto čiary. Rýchly pohyb
[[File:Quasar HE 1104-1805.jpg|thumb|left|Kvazar HE 1104-1805.<ref>{{cite news|title=http://www.spacetelescope.org/images/heic1116a/|url=http://www.spacetelescope.org/images/heic1116a/|accessdate=4 November 2011|newspaper=ESA/Hubble Press Release}}</ref> viditeľný dvojmo vďaka gravitčnej šošovke.]]▼
▲[[File:Quasar HE 1104-1805.jpg|thumb|left|Kvazar HE 1104-1805
== Vznik emisií ==
[[File:QuasarStarburst.jpg|thumb|right|Tento pohľad v [[infračervené žiarenie|infračervenom spektre
Keďže kvazary vykazujú vlastnosti bežné pre všetky aktívne galaxie, tak ich emisie sa dajú porovnávať s emisiami menších aktívnych galaxií poháňaných menšími supermasívnymi čiernymi dierami. Aby kvazar dosiahol jas 10<sup>40</sup>
Kvazary tiež poskytujú indície o konci [[reionizácia|reionizácie]]. Najstaršie známe kvazary (červený posun ≥ 6) vykazujú [[Gunn-Petersonova brázda|Gunn-Petersonovu brázdu]] a absorpčné oblasti pred ňou, ktoré naznačujú, že [[medzigalaktická hmota|intergalaktické médium]] bolo v tom čase tvorené neutrálnym plynom. Súčasné kvazary neobsahujú tieto absorpčné oblasti a ich spektrum obsahuje oblasť známu ako Lyman-alpha les. To naznačuje, že intergalaktické médium prešlo reionizáciou na [[plazma (fyzika)|plazmu]] a že neutrálny plyn existuje len v malých mračnách.
Kvazary vykazujú dôkazy prvkov ťažších ako hélium
Ako všetky aktívne galaxie, predstavujú kvazary silné zdroje
[[File:UZC J224030.2+032131.jpg|thumb|Obrázok zobrazuje známy kozmický pohľad známy ako [[Einsteinov kríž]] a je priamym viditeľným potvrdením teórie všeobecnej relativity
== Úloha vo vesmíre ==
[[File:Quasar HE 0109-3518.tiff|thumb|Energetická radiácia z kvazaru spôsobuje, že tmavé galaxie žiaria, čo pomáha astronómom pochopiť nejasné skoré obdobia [[vznik a vývoj galaxií|vzniku galaxií]].<ref>{{cite news|title=Dark Galaxies of the Early Universe Spotted for the First Time|url=http://www.eso.org/public/news/eso1228/|accessdate=13 July 2012|newspaper=ESO Press Release}}</ref> ]]
Pretože kvazary sú extrémne vzdialené, jasné a zdanlivo malé,
{{cite web
|url=http://aa.usno.navy.mil/faq/docs/ICRS_doc.php
Řádek 54 ⟶ 52:
|publisher=[http://aa.usno.navy.mil/index.php U.S. Naval Observatory Astronomical Applications]}}
</ref>
[[Medzinárodný nebeský referenčný systém]] (ICRS) je založený na stovkách mimogalaktických rádiových zdrojoch, väčšinou kvazarov, rozložených po celej oblohe. Pretože sú
== Viacnásobné kvazary ==
Viacnásobne zobrazený kvazar je kvazar, ktorý podlieha gravitačnému šošovkovaniu, čoho výsledkom je dvojitý, trojitý alebo štvoritý obrázok toho istého kvazaru. Prvá takáto gravitačná šošovka bola objavená v roku 1979<ref>{{cite journal
| author=Blandford, R. D.; Narayan, R. | year=1992
Řádek 64 ⟶ 61:
| doi=10.1146/annurev.aa.30.090192.001523
| volume=30 | pages=311–358
| bibcode=1992ARA&A..30..311B}}</ref> a bol to dvojitý obraz kvazaru [[Q0957+561]] (Twin Quasar). Skupina dvoch alebo viacerých kvazarov môže byť výsledkom náhodného usporiadania, fyzikálnej blízkosti, skutočnej blízkej fyzikálnej interakcie alebo efektu gravitácie, ktorá ohýba svetlo jediného kvazaru do dvoch alebo viacerých obrazov.
Keďže kvazary sú vzácne objekty,
| first=Paul | last=Rincon | date=2007-01-09
| title=Astronomers see first quasar trio
| publisher=BBC News | url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6243361.stm }}</ref> [[LBQS 1429-008]] (alebo QQQ J1432-0106) bol
| title=Triple quasar QQQ 1429-008
| publisher=ESO | accessdate=2009-04-23 | url=http://www.eso.org/gallery/v/ESOPIA/Quasars/phot-02-07.jpg.html }}</ref>Jednotlivé kvazary sú navzájom vzdialené zhruba 30-50 [[kiloparsek|kpc]], čo je typické pre vzájomne [[interagujúca galaxia|interagujúce galaxie]].<ref>{{cite journal
| author=Djorgovski, S. G.; Courbin, F.; Meylan, G.; Sluse, D.; Thompson, D.; Mahabal, A.; Glikman, E.
| title=Discovery of a Probable Physical Triple Quasar
Řádek 78 ⟶ 75:
| year=2007 | doi=10.1086/519162
| bibcode=2007ApJ...662L...1D
|arxiv = astro-ph/0701155 }}</ref> Ďalší príklad trojitého kvazaru vytvoreného šošovkou je [[PG115+08]].<ref>{{cite journal
| author=Henry, J. Patrick; Heasley, J. N.
| title=High-resolution imaging from Mauna Kea: the triple quasar in 0.3-arc s seeing
Řádek 84 ⟶ 81:
| date=1986-05-08 | doi=10.1038/321139a0 |bibcode = 1986Natur.321..139H | issue=6066}}</ref>
V roku [[2013]] bol objavený druhý pravý trojitý kvazar [[QQQ J1519+0627]] s červeným posunom z=1.51 (priblližne 9 miliárd svet. rokov). Objavil
| title=Extremely rare triple quasar found
| publisher=phys.org | accessdate=2013-03-12 | url=http://phys.org/news/2013-03-extremely-rare-triple-quasar.html}}</ref><ref>{{cite journal| author=Farina, E.P et al
Řádek 116 ⟶ 113:
* [http://www.astronomycast.com/astronomy/galaxies/ep-98-quasars/ Audio: Fraser Cain/Pamela L. Gay – Astronomy Cast. Quasars–July 2008]
* {{cite web|last=Merrifield|first=Michael|title=z~1.3 – An implausibly large structure [in the Universe]|url=http://www.sixtysymbols.com/videos/largest_structure_universe.htm|work=Sixty Symbols|publisher=[[Brady Haran]]for the [[University of Nottingham]]|coauthors=Copland, Ed}}
[[Kategória:Kvazary| ]]
| |||