Что за квазарами?

[konstkir]

СТО не работает на космологических расстояниях.

До какой степени не работает?

Везде сейчас идет 14-ое миллиардолетие.

You know what I mean...

СТО теоретически не работает до любой степени, т.к. во Вселенной нет пр-ва Минковского.
Практически все зависит от начальных условий задачи и требуемых погрешностей.

По поводу даты - нет, не понял вопроса.

[Geen]

По поводу даты - нет, не понял вопроса.

Что значит "сейчас"? (если я правильно понял о чём Вы)

[konstkir]

На данный момент Вселенная прожила 13,7млрд.лет...
если я правильно понял вопрос.

[Дрюша]

Напоминает известную притчу о даме, объясняющей Расселу, что он неправ и на самом деле Земля покоится на 3 китах...
Пора знакомиться с современными учебниками по космологии.
СТО не работает на космологических расстояниях.

Потому и не работает, что под "временем" обычно понимается - космологическое время, под "расстоянием" - космологическое расстояние, тогда и "скоростью" можно условно назвать темп изменения космологического расстояния в единицу космологического времени. Всё это непосредственно - не наблюдаемо, не измеряемо, а только очень крсвенно вычисляемо на рснове результатов измерений. И таки-да, эти величины не имеет нмкакргр отншения к тем временам (длительностям), расстояниям и скоростям ("собственнрй скорости"), о которых толкуется в СТО, и с которыми она работает. СТОшные понятия - это резыльтаты прямых и непосредственных измерений (радиолокационных, або просто приложением линеечки), ну, короче, - в крнкретной системе ртсчёта.

И, опять же, - всё это - только в первом приближении, то есть, без учёта ускоренного/замедленного расширения Вселенной. Но поскольку на самом деле оно - ускоренное, то это обстоятельство - только усугубляет обрисованную мной картинку: мы тут (по-нашему - единственно неподвижные) - не просто "самые старые во Вселенной", а даже - ещё старее, и так далее. Да, "гиперболический" вид этих координат - это только приближение, но по-любому, есть некие "изохронные срезы" (то есть, множества событий, "одновременных" друг с другом по "космологическому времени"), которые являют собой как бы "мгновенные снимки" (но "мгновенные" - именно по "космологическрму времени") всего нашего 3-мерного пространства. Форма этих "срезов" - несколько сложнее, чем просто "гиперболоиды" (годящиеся только как первое грубое приближение). Но как бы там ни было, они - бесконечные (бо Вселенная не замкнута, а открыта). То есть, в "космологических координатах" есть сколь угодно далёкие объекты, а темп изменения "космологических расстояний" до них за единицу времени (тоже, разумеется, "космологического") может быть сколь угодно любым, и как угодно превышать пресловутые 300 000 км/сек. Просто, эта величина не имеет никакого отношения к тому понятию "скорости", с которым работает СТО.

Но большинство авторов научпопа по космологии - прсто с самого начала всеут все тассуждения в "космологических координатах" (как пространственных, так и временнЫх. Даже не удосуживаясь явно оговорить это. Для них это - как будто само собой разумеется. А может, - они т сами не осознают, о чём речь, а просто пересказывают разъяснения кого-то других авторов (которые сами себе в этом отчёт - ещё отдавали, но вслух оговорить - как-то поленились, или оговорили как-то невнятно, видимо, посчитав это само собой разумеющимся).

Но к вопросу о квазарах это не имеет никакого отношения.

[Дрюша]

СТО теоретически не работает до любой степени, т.к. во Вселенной нет пр-ва Минковского.
Практически все зависит от начальных условий задачи и требуемых погрешностей.

Оно было бы пространством Минковского если бы (да кабы) расширение было бы равномерным (не замедленным и не ускоренным), а это было бы если бы (да, опять же, - кабы) силы космологического отталкивания (т.н. "лямбда-член") в точности уравновешивали бы силы гравитационного притяжения. До недавнего времени было вообще непонятно, что там на самом деле (и многие склонялись к тому, что они - равны, то есть, пространство - глобально практически Минковское, если не считать мелких "шерховатостей" размером ~1млрд св.лет, но, вот, совсем недавно выяснили, что расширение - всё-таки ускоряется, то есть, силы отталкивания на какие-то жалкие проценты - превышают силы притяжения. Но эта разница вносит - незначительную поправку. На те 13 млрд св.лет, на которые мы можем реально обозревать свои окрестности, пространство Минковского и СТО является - достаточно неплохим приближением. Расхождения - буквально на пределе чувствительности и точности современных методов. Возраста далёких галактик и квазаров мы знаем с куда как меньшей точностью. Поэтому я пледлагаю перестать заниматься "ловлей блох". Подобно тому, как при разметке дачного участка можно считать землю - "плоской", пользоваться теоремой Пифагора и т.п. не взирая на то, что Земля, на самом деле, - круглая и т.п., так же и в наблюдаемой части Вселенной (на расстояниях порядка ~10-13 млрд. св. лет) можно исходить из СТО. А, вот, до кудова триллионы, секстиллионы или даже 10^{1 000 000} св.лет, то тогда - да, нужна более уточнённая модель пространствва-времени. Но когда мы говорит о квазарах, мы говорим - о нашем "дачном участке" - то есть, - видимой части Вселенной. Здесь мы воочию видим и начало, и конец "эпохи квазаров". Всё это умещается в ближайшие миллиарды св. лет. Так что, здесь, на этом "пятачке" Минковский - рулит.

[xd]

В данной теме понимаются понятия с точки зрения наблюдателя.

[Дрюша]

По поводу даты - нет, не понял вопроса.

Что значит "сейчас"? (если я правильно понял о чём Вы)

"Сейсас" здесь у нас часики показывают 13.7 млрд. лет от БВ? В далёких галактиках - тоже когда-нибудь происходит такой момент, когда ихние (местные, неподвижные относительно них самих) часики показывают 13.7 млрд.лет от БВ. Правда, с нашей (земной) точки зрения эти события - ещё предстоят (для нас они - в будущем), но та самом деле эти события - "квазиодновременны" (то есть, можно подобрать такую систему отсчёта, эквивалентную инерциальной, в которой они - одновременны). Условно объединим все такие "события" (то есть, как бы "точки" в пространстве-времени) по признаку "космологической одновременности" (то есть, чтобы там везде местные часики показывали 13.7 млрд. лет от БВ) и получим некое 3-мерное пространственно-подобное многообразие в 4-мерном пространстве-времени. Это многообразие, какую бы форму оно на самом деле ни имело, условно назовём "сейчасом". Это - и есть "нынешний" "мгновенный" (объёмный) "снимок" нашего пространства.

[Дрюша]

В данной теме понимаются понятия с точки зрения наблюдателя.

Не факт. Космологам свойственно "на ходу" всё пересчитывать в "космологические координаты" включая время. Иначе бы не таких заявлений, что, дескать, ви видим такую-то галактику в возрасте сколько-то там, скажем, 700-800 млн лет. Это может быть только в "космологических" понятиях.

[a_babich]

А поскольку относительно нас они летят - довольно быстро (почти со скоростью света), то с нашей точки зрения время там идёт - существенно медленнее.

Так они летят "почти со скоростью света"  или летят "почти со скоростью света"  относительно нас?
Вы разницу чувствуете?  А она существенна

[xd]

Дрюша, почитайте первое сообщение. Простой обывательский вопрос без подвоха.

[konstkir]

В данной теме понимаются понятия с точки зрения наблюдателя.

Не факт. Космологам свойственно "на ходу" всё пересчитывать в "космологические координаты" включая время. Иначе бы не таких заявлений, что, дескать, ви видим такую-то галактику в возрасте сколько-то там, скажем, 700-800 млн лет. Это может быть только в "космологических" понятиях.

Как-то безнадежно Вы все описываете в Ваших сообщениях, в мрачных тонах и зря. Много лирики и неточная конкретика.
Нет проблем с координатами в космологии. Физические модели вообще не отвечают на вопрос, что происходит на самом деле, а описывают события, явления наиболее оптимальным способом в соответствии с экспериментом и предсказывая наблюдательные факты.
Также и в космологии вводятся сопутствующие координаты и абсолютное время во Вселенной. Далее в некотором приближении решаются ур-я ОТО и получается динамическая картина расширяющейся Вселенной с нестационарной метрикой.
Картина стройная и без противоречий. По крайней мере, по сравнению со всеми остальными моделями Вселенной на данный момент.
СТО в некотором приближении работает только до Z=0,05, т.е. до 300Мпк.
Например закон Хаббла
  CZ=HR
Далее работает только правильный закон Хаббла
V=HR
И разница в вычислениях громадная - в разы на краю видимой части Вселенной, радиус которой сейчас 46млрд.с.л.

К квазаром имеет отношение, т.к. поясняет когда и где были квазары и есть ли они «сейчас»  где-нибудь при помощи «человеческого языка» 

[Дрюша]

СТО в некотором приближении работает только до Z=0,05, т.е. до 300Мпк.
Например закон Хаббла
  CZ=HR
Далее работает только правильный закон Хаббла
V=HR
И разница в вычислениях громадная - в разы на краю видимой части Вселенной, радиус которой сейчас 46млрд.с.л.

К квазаром имеет отношение, т.к. поясняет когда и где были квазары и есть ли они «сейчас»  где-нибудь при помощи «человеческого языка» 

До Z=0,05 хорошо работает даже не СТО, а Ньютон, Галилей, Декарт и Эвклид. Всё равно, расстояния до галактик (даже по Сверхновым типа Ia в качестве "стандартной свечи") мы можем измерить с меньшей точностью, чем поправки, вносимые даже со стороны СТО. А СТО рулит, всё же, немножко подальше (в сотни или тысячи разов). Ещё дальше - да, согласен, СТО перестаёт рулить. Но те области, где она уже не рулит, мы - не наблюдаем. Просто, свет оттудова до нас ещё не дошёл.

А, кстати, что такое "видимая часть Вселенной"? В радиусе от нас как до самой далёкой галактики, до которой оно реально ИЗМЕРЕНО? Или до тех областей, где рождалось то Реликтовое излучение, которое мы воспринимаем сейчас (Z порядка нескольких тысяч)? Но по-лбому, 46 млрд. св. лет - это может быть только в "космологических" понятиях о расстояниях и времени ("космологически-сейчас"). Видим же мы (т.е. воспринимаем непосредственно) тот свет, который был излучён по крайней мере не более 7 млрд. лет назад. Теми объектами, которые ТОГДА (когда его излучали по НАШИМ понятиям об одновременности) находились менее чем в 7 (но тоже почти 7) млрд. лет от нас, и было это примерно 7 млрд. лет после БВ (по нашим, земным понятиям). Потом, пока этот свет летел до нас 7 млрд. лет, те объекты, улетая от нас почти со скоростью света, успели улететь почти ещё на 7 млрд. св. лет. То есть, по "нашим" (земным) понятиям до них "сейчас" всего лишь примерно 14 (ну ладно, пускай 13.7) млрд. св. лет. А по "космологическим" понятиям - может быть и 46 млрд. Опять же, это - смотря по каким формулам пересчитывать, но я обращаю внимание на то, что всё это - именно ПЕРЕСЧИТАНО, то есть, получено в результате каких-то математических махинаций. И предположительно о том, где эти объекты находятся "сейчас". Но какие и где они "сейчас", хоть по "земным" (~14 млрд св.лет), хоть по "космологическим" (~46 млрд св.лет) понятиям, - всего этого мы сейчас непосредственно НЕ НАБЛЮДАЕМ. Может быть, увидим миллиардиков через 14, 46 или 92 годков... Потому что наблюдаем (воспринимаем свет, радиоволны, любое другое излучение) то, что было излучено не далее как 7 млрд. лет тому назад. А какая "там" при этом была "эпоха", - это, опять же, - результат пересчёта. Вот, когда у нас будут такие телескопы, в которые можно будет непосредственно углядеть в тех далёких галактиках ихние "часики", кторые непосредственно показывают их "местное" время от БВ, - тогда и поговорим. Тогда можно будет порассуждать и о поправках к СТО. А пока, все эти рассуждения - сугубо в рамках СТО.

[konstkir]

Ну.., не могу я бороться с таким большим потоком липовых утверждений.
Здесь все-таки не кухня и требуется ссылки, научная логика и хотя бы базовые знания современной космологии, а не художестенные доморощенные рассуждения
Извините уж.

[Maxim Barkov]

Действительно, вроде как квазар - это некоторая стадия эволюции, но только не самой галактики, а её ЯДРА. Большинству звёзд, составляющих галактику, - глубоко пофигу, квазар там или нет. Даже если он светит в 100 раз ярче всех звёзд вместе взятых.

То, что самый далёкий объект, который мы можем наблюдать, - это галактика, а не квазар, хотя по идее, квазары, будучи в 100 раз ярче, должны были бы наблюдаться с расстояния в 10 раз дальше этой галактики, но мы их не видим. Это свидетельствует о том, что когда-то давно их - не было. То есть, эта стадия началась - не сразу. Даже у кого она вообще началась. Ну, и вечным такой объект быть не может.

Сейчас почему-то в большинчтве науч-поп. источниках утверждается, что квазар - это гигантская ЧД. Ну, Чёрными дырами в ядрах галактик нынче - никого не удивишь. У нашей - тоже есть такая. Да только это не квазар. Где-то у меня быдла книжка (не помню автора, но найду - напишу), где-то каких-то 80-ых годов издания, так там продвигалась идея, что квазар - это Сверхзвезда (сиречь - газовое тело в состоянии равновесия) массой ~100 млн солнечных масс (~0.1% массы всей галактики), Радиус у него ~100 Rg (ещё не ЧД), это примерно раз в 10 больше Солнечной Системы (орбиты Нептуна), а плотность - в тысячи раз меньше плотности земного воздуха у поверхности. Но по космическим масштабам это - довольно много. Вообще, в принципе, - ничто не мешает существованию таких тел, но есть одно "но". Это тело - нагретое (30-50 тыс. К), и при этом - ярко излучает. Трудности возникали с определением источника энергии для такого нагрева/излучения. Математическая модель звезды (адиабатическое распределение температуры/плотности/давления исходя из условия равновесия) приводит к тому, что в нежрах квазара - слишком "холодно" для возникновения термо-ядерных реакций, да и ядерной энергии хватило бы очень не надолго (менее миллиона лет). Не лучше (хотя и не хуже) дело обстоит с потенциальной энергией собственного сжатия. По сути - это аналог стадии формирования обычной звезды (протозвезда), когда ядерные реакции ещё не "зажглись". У обычных звёзд эта стадия - тоже длится порядка 1 млн. лет. И, кстати, энергия собственного сжатия для квазара - примерно того же порядка, что и возможная энергия термоядерного синтеза, если он состоит из водорода, и была бы возможность термоядерной реакции
4H -> He, и даже ->...-> Fe при 100% выходе. То есть, эти источники энергии могли бы только чуть-чуть (на неск. сот тыс. или миллион лет) растянуть во времени процесс коллапса в ЧД, а устойчивым равновесием - тут и не пахнет. Да и условий для ТЯР как-то не возникает... Но потом (со слов автора той книжки) подходящий источник энергии - был найден. Это - поглощение звёзд, коих в той области очень много. Квазару достаточно было бы поглощать ~1 звезду/сут (яркие квазары - 2-3, до 10) чтобы обеспечить свои энергетические потребности. Поглощаемая звезда на подлёте разгоняется до ~0.1-0.3 c (порядка 30-100 тыс. км/с), её кинетическая энергия ~0.01 - 0.1 Mc², что превышает всю возможную её "ядерную" энергию. В таком виде звезда погружается в квазар и либо прошивает его насквозь (крупные плотные звёзды), либо "застревают" там, отдавая кинетическу. энергию. В конце концов (через ~10-100 млн.лет) звёзд становится чущественно меньше, а квазар становится тяжелее и "прожорливее", и тогда он коллапсирует в сверхмассивную ЧД, на чём - успокаивается. Сверхгигантская ЧД излучает - мало. Звёзды в неё попадают реже чем в квазар (радиус в 100 раз меньше, а площадь сечения в 10 тыс. раз), а если попадают, то поглощаются - целиком. Даже не разрушаясь приливными силами. Газа для аккреции - тоже маловато... То есть, таки-да, ЧД его - где-то находит, и постепенно затягивает, и есть аккреционный диск, и джеты, всё как у людей, только ввиду сравнительно  малого количества поглоцаемого газа масштаб явления - не идёт ни в какое сравнение с квазаром.

Ну, вообще даже нет чёткой границы между активными ("сейфертовскими") ядрами галактик, радиогалактиками, квазарами и "лацертидами". Последние, похоже, - вообще даже не какой-то особый класс этих объектов, а те же самые квазары/сейферты, наблюдаемые "с торца" (т.е. когда джет бьёт прямо в глаз, почти по лучу зрения), то есть, это вопрос не какой-то особой физической природы, а просто - пространственного расположения по отношению к нам. Ну, а ещё различия - в масштабах. Сколько там масса? 10-100 тыс. солнечных? Миллион? Или 100 млн? Вот, собственно, - и вся разница. В большинстве (по крайней мере - гигантских) галактик - есть массивные ЧД, но ведут они себя "тихо". Активное ядро (сейфертовское/квазар) - это всего лишь такая довольно бурная стадия формирования этой ЧД. Но и они получаются не всегда, а только если в центре ядра - достаточно много газа и звёзд. Чаще эта стадия проходит очень быстро (менее миллиона лет), т.к. недостаточна плотность звёзд чтобы стать дополнительным источником энергии и "продлить агонию" этого газового тела (что-то среднее между туманностью и сверхзвездой). Поэтому квазаров мы видим очень мало. Возможно, и в нашей Галактике когда-то было что-то похожее на квазар, но оно быстро "прогорело", коллапсировало и успокоилось.

Ну, это конечно, - дело личного вкуса. Вот, лично мне кажется наиболее правдоподобной гиподеза, что квазары - это пока ещё не ЧД, а на объекты стадии, так сказать, - их формирования. Время существования квазара - тоже неясно: это может быть 1, 10 или 100 млн. лет, а может - миллиард... Проследить - сложновато. Тут надо бы посчитать, у скольких галактик в ядрах есть ЧД, какой процент из них при формировании проходит стадию квазара, каков их возраст и сколько квазаров мы видим (ну, в среднем, скажем, на кубический гигапарсек). Тогда можно прикинуть, сколько времени в среднем существует квазар. Хотя, тут, как и у звёзд, зазброс может быть в тысячи и даже сотни тысяч раз. Но, вроде как, - очевидно (т.е. видно - очам), что "эпоха квазаров" когда-то началась, а теперь - подходит к концу (если не сказать "закончилась"). Но тут - тоже, неплохо бы заценить их плотность (штук на куб.гигапарсек) в нашем районе (<500 Мпк), на расстояниях 500-1500Мпк (в среднем 1 Гпк), 1500-2500 Мпк (в среднем 2 Гпк), далее 3, 4 Гпк... Ясно, что каждый такой "слой" виден таким, каким он был 3, 6, 9, 12 млрд. лет назад, и оценив пространственную плотность квазаров можно прикинуть, как выглядела во времени их "эпоха".

Общая картина уже установлена, вопрос за деталями. Так что изобретать велосипед не надо.

Давайте разбираться.
1) Сверхзвезды остались в 70-х (науч поп 80-х, так как есть естественная задержка, популярная книга пишется существенно позже орегинальных работ).
О их роли источников энергии в АЯГ можно забыть.
Они условно (не обсуждая возможности формирования, устойчивости, энергетики) могут объяснить только оптику + ультрафиолет + инфракрас.
Радио, рентген, гамма, джеты, спектры объяснить уже не могут.

2) Сейчас общепринята унифицированная (объединенная модель) АЯГ
Это сформировавшаяся СМЧД  (от 10^6 до 10^10 солнц) на которую идет аккреция вещества из диска, причем диск размером в парсеки и достаточно толстый.
Для образования квазара нужна ЧД с массой более 10 мил солнц, более легкие ЧД не могут на столько интенсивно аккрецировать, чтобы поддерживать такую светимость.
Наблюдая СМЧД с диском с разных направлений получаем Сейферты 1 или 2.
Наличие джета, который запускается за счет магнитного поля у горизонта ЧД, определяет будет галактика яркой в радио (или в гамма) или нет.
Квазар - это очень яркое АЯГ с джетом. (причем величина яркости выбрана произвольно, не неся физического смысла)
Лацертиды и блазары объекты у которых джет направлен на землю.

3) Действительно, столкновение галактик (практически) необходимое но не достаточное условие для возникновения мощного АЯГ.
Необходимо возмутить газ вблизи ядра, и создать массивный диск с размером 1-10 парсек.
Наилучшие условия для подобных происшествий созданы в центральных, наиболее массивных галактика в центрах скоплений (куда газ стекает из гало скоплений, часть которого достигает центральных областей).
Столкновение с галактикой спутником, с большой вероятностью приводит к образованию АЯГ.

Но стоит помнить, что сейчас и газа меньше и столкновения реже. Это объясняет почему сейчас квазары редки, но не отменяет их существования в современную эпоху во вселенной вообще.

4) В нашей галактике есть ЧД с массой 4 милиона солнц, причем сейчас наблюдаются следы активности галактического ядра в прошлом (1-5 милионов лет), не уровень квазара, но ядро было ярким источником.

Для справки: 3С объекты в ходят в 3С каталог радио ярких объектов  (удивительно , http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%B9_%D0%9A%D0%B5%D0%BC%D0%B1%D1%80%D0%B8%D0%B4%D0%B6%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3_%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2). Эти объекты были отождествленны оптически, понято что они далекие и яркие. Это и объясняет почему первые открытые АЯГ были радио ярки - квазары.

[xd]

Комментарий модератора

Ответ на исходный вопрос был дан, тема опять ушла в космологические упражнения. Тему я закрываю, если у участников есть желание по очередному кругу помусолить космологию - я отделю кусок