Τα κβαζαρ παρατηρήθηκαν τη δεκαετία του 50 από μεγάλα ραδιοτηλεσκόπια

Σε αντίθεση με τα άστρα, η λαμπρότητα των κβάζαρ μεταβάλλεται με περίοδο μηνών, ολίγων ημερών ή και μερικών ωρών.

Επίσης διακρίνονται από τους αστέρες (και έτσι ανακαλύφθηκαν) από τη μεγάλη μετατόπιση προς το ερυθρό που παρουσιάζουν τα φάσματά τους, ενώ ταυτόχρονα αποτελούν και σημειακές ραδιοπηγές.

Εκείνο όμως που προκάλεσε τη μεγαλύτερη εντύπωση στους αστρονόμους από τη μελέτη των Κβαζαρ είναι ότι αυτά, εκτός από ραδιοκύματα και ορατό φως, εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και σε άλλες περιοχές του φάσματος όπως υπέρυθρο, υπεριώδες, ακτίνες Χ, ακόμα και ακτίνες γ.

Παρότι υπήρχε (μέχρι τη δεκαετία του 1990) κάποια αμφιβολία ως προς τη φύση τους, όλοι σχεδόν οι αστροφυσικοί συμφωνούν σήμερα ότι αυτό που βλέπουμε ως κβάζαρ είναι μία σχετικώς πυκνή άλως υλικού που περιβάλλει την υπερμεγέθη γαλαξιακή μαύρη τρύπα , που βρίσκεται στο κέντρο ενός νεαρού γαλαξία.

Τη δεκαετία του 60, η γνώση των μελανών οπών ήταν θεωρητική. Κανείς δεν μπορούσε να ερμηνεύσει τα Κβαζαρ. Το πρώτο κβάζαρ που μελετήθηκε φασματοσκοπικά στις αρχές της δεκαετίας του 60 είναι το 3C273. Οι φασματικές γραμμές του υδρογόνου ήταν πάρα πολύ μετατοπισμένες προς το ερυθρό πάνω στο φάσμα του. Έτσι οι αστρονόμοι συμπέραναν ότι το κβάζαρ 3C273 απομακρύνεται από εμάς με τεράστια ταχύτητα και σύμφωνα με το νόμο του Hubble θα έπρεπε να βρίσκεται πάρα πολύ μακριά. Σήμερα γνωρίζουμε ότι το φως του κάνει ένα ταξίδι 3.4 δισεκατομμυρίων ετών.

Το φως των κβαζαρ ταξιδεύει μερικά δισεκατομμύρια χρόνια, επομένως βλέπουμε πώς ήταν αυτά στο μακρινό παρελθόν στο πρώιμο σύμπαν.

Πριν από δέκα δισεκατομμύρια χρόνια περίπου οι γαλαξίες ήταν πολύ ενεργοί και τροφοδοτούσαν τις μαύρες τρύπες, που βρισκόταν στο κέντρο τους, με “αδέσποτο” αέριο διαθέσιμο υλικό. Τότε ήταν η εποχή των κβάζαρ. Μόλις οι γαλαξίες ‘γέρασαν’, το αέριο που ανεφοδίαζε τις τρύπες καταναλώθηκε και έτσι η λάμψη τους εξασθένισε και ‘έσβησε’. Αυτό δικαιολογεί το γεγονός ότι τα κβάζαρ που παρατηρούμε είναι τόσο μακριά μας.

Το ότι τα κβάζαρ είναι ορατά σε τέτοιες αποστάσεις σημαίνει ότι η ενέργεια που εκπέμπουν, ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, υπερβαίνει την αντίστοιχη κάθε άλλου σώματος και μπορεί να ισοδυναμεί με την ενέργεια εκατοντάδων συνηθισμένων γαλαξιών μαζί, ή περίπου 1 τρισεκατομμύριο φορές την ενέργεια που εκπέμπει ο Ήλιος στο ορατό φως. Ενα κβάζαρ μπορεί να είναι 1000 φορές πιο φωτεινό από τον γαλαξία που το φιλοξενεί γι αυτό βλέπουμε μόνο το κέντρο του και καθόλου τον ίδιο το γαλαξία.

Η ενέργεια των Κβαζαρ προέρχεται από τα υλικά του δίσκου προσαύξησης της τεράστιας γαλαξιακής τρύπας. Αυτά έχουν τεράστιες ταχύτητες, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και λόγω της τριβής θερμαίνονται σε τρομακτικές θερμοκρασίες της τάξης των 10^6 Kelvin. Λόγω της θέρμανσής τους σε αυτές τις ακραίες θερμοκρασίες, ένα μεγάλο ποσοστό ( περίπου 30%) της μάζας τους μετατρέπεται σε ενέργεια. Ας σημειωθεί ότι στις πυρηνικές αντιδράσεις μέσα στον ήλιο μας μόνο το 0.7% της μάζας των υλικών μετατρέπεται σε ενέργεια. Αυτός είναι ο λόγος που τα κβαζαρ είναι τα φωτεινότερα αντικείμενα στο σύμπαν και ακτινοβολούν σε όλα τα μήκη του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από τα ραδιοκύματα έως τις ακτίνες γάμμα.

Η εντυπωσιακή δομή των Κβάζαρ δεν σταματά εδώ. Δημιουργούνται δύο πίδακες ακτινοβολίας φορτισμένων σωματιδίων (Jets ), τα οποία επιταχύνονται από το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται γύρω από τη Μ.Τ. Τα σωματίδια αυτά κινούνται με ταχύτητα κοντά σε αυτή του φωτός και εκπέμπουν ραδιοκύματα. Οι πίδακες είναι εξαιρετικά εστιασμένοι και λεπτοί και συχνά τόσο μεγάλοι, που μπορεί να εκτείνονται και πέρα από τον ίδιο τον Γαλαξία.

Οι γαλαξιακοί πυρήνες ανάλογα με τη γωνία που τους παρατηρούμε διακρίνονται σε: Blazar, κβάζαρ, seyfert και ραδιογαλαξίες.

Τα τελευταία χρόνια έχουν ανακαλυφθεί πολλαπλά συστήματα κβάζαρ (διπλών, τριπλών ή τετραπλών). Αυτό πιστεύεται ότι οφείλεται στη σύγκρουση και τη συγχώνευση γαλαξιών, κατά την οποία ο κάθε γαλαξίας «συνεισέφερε» το δικό του κβάζαρ, τα οποία στη συνέχεια, αποτέλεσαν ένα ενιαίο σύστημα.

Τα κβάζαρ άνοιξαν το πρώτο παράθυρο παρατήρησης του μακρινού και πρώιμου Σύμπαντος, μας έδειξαν ότι το Σύμπαν είναι γεμάτο από βίαια και εκρηκτικά φαινόμενα, έδωσαν ώθηση στην κοσμολογία της Μεγάλης Έκρηξης και απέδειξαν έμμεσα την ύπαρξη των υπερμεγεθών Μελανών Οπών.

Ίσως τα Κβάζαρ να είναι η εφηβική περίοδος όλων των Γαλαξιών.

Πηγές:

Σχετικές αναρτήσεις:

ΔΟΜΕΣ ΜΕΓΑΛΗΣ ΚΛΙΜΑΚΑΣ