Selles maailmas pole midagi muud kui kvaasitähelised objektid või lihtsamalt öeldes - kvaasarid. Need on universumi kõige võimsamad ja kaugeimate objektide hulgas. Ja need elektrijaamad on üsna kompaktsed - umbes meie Päikesesüsteemi suurused. Astronoomide ajendiks on suured küsimused sellest, kuidas nad tekkisid ja kuidas - või kui - arenevad nad meid ümbritsevateks galaktikateks.
Nüüd kinnitab Yue Sheni ja Luis C. Ho uus artikkel - kvaasarite mitmekesisus, mida ühendab akrediteerimine ja orientatsioon - ajakirjas Nature kinnitab kuulsa astrofüüsiku Sir Arthur Eddingtoni matemaatilise tuletuse olulisust 20. sajandi esimesel poolel. Sajand, mitte ainult tähtede, vaid ka kvaasrite omaduste mõistmisel. Iroonilisel kombel ei uskunud Eddington, et mustad augud on olemas, kuid nüüd saab tema tuletist - Eddingtoni heledust - usaldusväärsemalt kasutada kvaasarite oluliste omaduste määramiseks kogu ruumi ja aja ulatuslikes osades.
Kvaasar kajastatakse akrediteeriva (tähendus- asi, mis langeb) ülimassiivne must auk “aktiivse galaktika” keskel. Enamik teadaolevaid kvasare on olemas vahemaa tagant, mis asetab nad universumisse väga varakult; kõige kaugem on 13,9 miljardi valgusaasta kaugusel, kõigest 770 miljonit aastat pärast Suurt Pauku. Millegipärast arenesid kvaasarid ja neid ümbritsevad tekkivad galaktikad kosmoseajakirjas esinevateks galaktikateks. Äärmuslikel vahemaadel on nad punktitaolised, tähest eristamatud, välja arvatud see, et nende valguse spektrid erinevad suuresti tähe omast. Mõni oleks sama hele kui meie Päike, kui nad asetseksid 33 valgusaasta kaugusel, mis tähendab, et nad on rohkem kui triljon korda heledamad kui meie täht.
Eddingtoni heledus määratleb tähe maksimaalse heleduse, mis on tasakaalus; täpsemalt hüdrostaatiline tasakaal. Äärmiselt massiivsed tähed ja mustad augud võivad seda piiri ületada, kuid tähed püsivad pikka aega stabiilsena oma sisemiste jõudude - raskusjõu - ja väljapoole jäävate elektromagnetiliste jõudude vahel hüdrostaatilises tasakaalus. Nii on meie tähe Päikese puhul, vastasel korral see variseb kokku või laieneb, mis kummalgi juhul poleks andnud stabiilset valgusallikat, mis on Maal miljardeid aastaid toitnud.
Üldiselt algavad teaduslikud mudelid sageli lihtsatena, näiteks Bohri vesinikuaatomi mudel, ja hilisemad vaatlused võivad paljastada keerukusi, mille selgitamiseks on vaja keerukamat teooriat, näiteks aatomi kvantmehaanika. Eddingtoni heledust ja suhet võiks võrrelda sisepõlemismootori soojusliku kasuteguri ja surveastme tundmisega; selliseid väärtusi teades järgnevad muud omadused.
Nüüd on teada mitu muud Eddingtoni heledusega seotud tegurit, mis on vajalikud tänapäeval kasutatava “modifitseeritud Eddingtoni heleduse” määratlemiseks.
Uus ajakirja Nature artikkel näitab, kuidas Eddingtoni heledus aitab mõista kvaasarite põhijärjestuse liikumapanevat jõudu ning Shen ja Ho nimetavad oma tööd puuduvaks lõplikuks tõendiks, mis kvantitatiivselt kvantitaari omaduste korrelatsiooni kvasari Eddingtoni suhtega näitab.
Nad kasutasid arhiivialaseid vaatlusandmeid, et paljastada seos optilise raua [Fe] ja hapniku [O III] emissiooni tugevuse vahel - mis on tugevalt seotud kvaasi keskmootori füüsikaliste omadustega - ülimassiivne must auk ja Eddingtoni suhe. . Nende töö pakub enesekindlust ja vajalikke seoseid, et liikuda edasi kvasarite mõistmisel ja nende seosel galaktikate arenguga varases universumis ja meie praeguses ajas.
Astronoomid on kvaasreid uurinud veidi üle 50 aasta. Alates 1960. aastast hakkasid kvaasari avastused kuhjuma, kuid seda vaid raadioteleskoobi vaatluste kaudu. Seejärel viidi lõpule väga täpne raadioteleskoobi mõõtmine Quasar 3C 273 abil, kasutades Lunari okupatsiooni. Sellega suutis California tehnoloogiainstituudi dr Maarten Schmidt tuvastada objekti nähtava valguse käes, kasutades 200-tollist Palomari teleskoopi. Vaadates kummalisi spektraaljooni selle valguses, jõudis Schmidt õigele järeldusele, et kvaasari spektrid näitavad äärmist punanihket ja see on tingitud kosmoloogilistest mõjudest. Kvasarite kosmoloogiline punanihk tähendas, et nad asuvad meist ruumis ja ajas väga kaugel. Samuti kirjeldas see universumi püsiseisundi teooria kadumist ja toetas veelgi laienevat universumit, mis tulenes singulaarsusest - Suurest Paugust.
Teadlased Yue Shen ja Luis C. Ho on pärit Pekingi ülikooli astronoomia ja astrofüüsika instituudist, kes teevad koostööd Carnegie observatooriumidega, Pasadena, Californias.
Viited ja täiendav lugemine:
“Kvaaride mitmekesisus, mida ühendab aktuaalsus ja orientatsioon”, Yue Shen, Luis C. Ho, 11. september 2014, loodus
“Mis on kvaasar?”, Ajakiri Space, Fraser Cain, 12. august 2013
“Intervjuu Maarten Schmidtiga”, Caltechi suulised lood, 1999
“Viiskümmend aastat kvaasare, sümpoosion Maarten Schmidti auks”, Caltech, 9. september 2013
