Общие вопросы о квазарах

[Slava-T]

Прочитал в одной книжке фразу о том, что открытие квазаров стало эпохальным событием в развитии астрономии.
А в чем собственно была эпохальность? И что это вообще источники излучения в свете современной науки? 

[dims]

Прочитал в одной книжке фразу о том, что открытие квазаров стало эпохальным событием в развитии астрономии.
А в чем собственно была эпохальность? И что это вообще источники излучения в свете современной науки? 

Ну открытие квазаров - это лишь ненамного меньший прорыв, чем осознание того, что млечный путь - это звёзды нашей Галактики. С открытием квазаров открылся целый новый мир невероятно далёких и невероятно древних объектов. Точнее говоря, невероятно молодых

[AAV]

В 1963 году было сделано открытие исключительной важности: обнаружены квазары — объекты, свет (и радиоволны) от которых шли к нам целых 15 миллиардов лет. Это значит, что сейчас мы их видим такими, какими они были вскоре после Большого Взрыва, в результате которого началась история нашей Вселенной. Название “квазары” есть сокращение от термина “квазизвездные радиоисточники”. Но поскольку многие квазары, как оказалось, не имеют заметного радиоизлучения, их стали называть “квазизвездными объектами”. Однако сейчас широко употребляется короткое название “квазары”.
Важным  открытием   явился  факт   нормального,  близкого    к солнечному, химического состава некоторых квазаров.Ведь, учитывая,   что далекие  квазары   в несколько раз моложе нашей  галактики, , это не выглядит   столь очевидным.  Т.к.  элементы  тяжелее  гелия  не  образовались в  ранней   Вселенной,   а   появилися   только   в    результате жизнедеятельности звезд.  Другим    до     конца     непонятым  фактом является  избегание  квазарами богатых скоплений галактик.       
Квазары являются, пожалуй, самыми уникальными и загадочными объектами во Вселенной. Они представляют собой звездоподобные объекты, находящиеся на гигантском удалении от нашей галактик и обладающие невероятно огромной светимостью: полная мощность излучения у многих квазаров доходит до 1048 эрг/сек, что в 1000 раз превышает излучение всех звезд любой из наиболее крупных галактик.
Размеры квазаров не превышают нескольких световых дней, то есть 1013–1014 м. Мощность излучения квазаров превышает мощность Солнца в триллион раз. Так квазар 3С9, находящийся на расстоянии 12 миллиардов световых лет, имеет светимость 1038 Вт. Крошечная область в центре галактики, ее активное ядро, становится источником фантастического количества энергии. Для сравнения полная мощность излучения Солнца во всех диапазонах спектра – 4•1026 Вт. Для  квазаров  характерны  огромные  порядка  10^{^45}  -   10^{^49} сек светимости, малые размеры области выделения энергии  и огромные  расстояния  от  Земли.  Не  столь характерной чертой квазаров  оказалась  большая  светимость  в  радио  диапазоне: примерно 80 - 90 % квазаров относится к т.н. "радиоспокойным".
Еще в 60-х годах советский астрофизик Б.В.Комберг высказал гипотезу о том, что квазары (как и ядра активных галактик) представляют собой сверхмассивные двойные системы. Эта гипотеза, получившая в последние годы ряд подтверждений, нуждается в новых наблюдениях. Скорее всего, ядра квазаров - это и не звезды, и не простые их скопления, а компактные и очень массивные объекты, представляющие собой ядра чрезвычайно активных галактик, удаленных от нас на миллиарды световых лет и поэтому невидимых с больших расстояний.



       
       
       

[dims]

Другим    до     конца     непонятым  фактом является  избегание  квазарами богатых скоплений галактик.

А много ли галактик с таким же красным семщением, как и у квазаров?
И есть ли квазары с маленьким красным смещением?
Какой самый близкий к нам квазар?

[Droog_Andrey]

Присоединяюсь к вопросу.

Обычно у квазаров z в районе 2..4, но хотелось бы поближе найти что-нибудь.

[zxv]

>>Какой самый близкий к нам квазар?

Собственно, это и есть всем известный 3C 273 (z=0.158).
http://www.seds.org/~spider/spider/Misc/3c273.html

[alex_qwe]

а что было бы, если бы на месте солнца сейчас появился квазар. интересно, потому что хочется на примере оценить свойства квазара.

п.с. очень интересно читать ваш форум, вот решил зарегиться, хотя я сам никакого отношения к астрономии не имею. прошу камнями не закидывать за глупые вопросы.

[Markab]

а что было бы, если бы на месте солнца сейчас появился квазар.

Исходя из оценок, размер квазара составляет порядка 100 а.е., поэтому не только Земля, но и вся солнечная система (R_p~40 а.е.) оказалась бы внутри квазара. На вопрос: "Что такое квазар?" точно ответить не сможет никто - только гипотезы.

[edward]

А в чем собственно была эпохальность?

В подведении итогов эпохи, когда все было только на бумаге
Это, пожалуй, самое драматичное открытие в астрономии: долго ходили рядом и
не замечали ничего необычного. Началось все в 1959 году на Туманном Альбионе,
когда на обсерватории Джорделл Бэнк  склассифицировали четыре с половиной
сотни ярчайших радиоисточников и был создан Третий Кембриджский каталог (3С).
Большая часть этих объектов оказалась квазарами.

[alex_qwe]

а если квазары такие большие, что даже больше всей нашей системы в 2 раза, то почему они не превращаются в какие нибудь нейтронные звезды или даже в черные дыры?

[Markab]

а если квазары такие большие, что даже больше всей нашей системы в 2 раза, то почему они не превращаются в какие нибудь нейтронные звезды или даже в черные дыры?

Наиболее вероятная модель квазара - гигантская ЧД массой ~10⁸ M_c, окруженная газовой оболочкой.

[dims]

а если квазары такие большие, что даже больше всей нашей системы в 2 раза, то почему они не превращаются в какие нибудь нейтронные звезды или даже в черные дыры?

Нейтронные звёзды и чёрные дыры - это теоретические объекты.
А квазары - практически-обнаруженные.

Вполне возможно, что одно является другим. Или чем-то составным. Никто просто не знает.

[Markab]

Нейтронные звёзды и чёрные дыры - это теоретические объекты.
А квазары - практически-обнаруженные.

Это Ч.Д. теоретический объект, Н.З. - объект весьма практический  .

[dims]

Это Ч.Д. теоретический объект, Н.З. - объект весьма практический  .

Не согласен. НЗ тоже теоретический объект, только он порождён не теорией относительности, а другими разделами физики. Если не ошибаюсь, нейтронизации вещества никто не наблюдал, а если и наблюдал, то точно не в астрономических объектах. На небе есть пульсары, которые есть практически-обнаруженные объекты и они, возможно, соответствуют нейтронным звёздам.

[Markab]

Не согласен. НЗ тоже теоретический объект, только он порождён не теорией относительности, а другими разделами физики. Если не ошибаюсь, нейтронизации вещества никто не наблюдал, а если и наблюдал, то точно не в астрономических объектах. На небе есть пульсары, которые есть практически-обнаруженные объекты и они, возможно, соответствуют нейтронным звёздам.

Почему??  Н.З. проявляют себя не только как пульсары, но и наблюдаются визуально. Идеологически НЗ не отличается от БК. Только в БК гравитацию уравновешивает вырожденный электронный газ, а в НЗ - нейтронный. Или БК Вы тоже считаете теоретическим объектом?
Между прочим, нейтронизация вещества в коллапсирующем БК процесс описываемый квантовой механикой и математически вычисляемый. По крайней мере, выделяющаяся при нейтронизации энергия соответствует энергии взрыва сверхновой типа Ia. 

Вот ЧД - понятие пока теоретическое и возможность их существования (но не образования) следует из классической физики.

[dims]

Долго думал, что такое "БК". Догадался всё-таки

Я думаю, что ряд объектов

- чёрная дыра
- нейтронная звезда
- белый карлик

упорядочен по уменьшению "теоретичности". На белом карлике я уже не могу утверждать ничего, просто не знаю. А насчёт нейтронных звёзд... Есть ли каталоги нейтронных звёзд? Ну таблицы такие: номер, координаты на небе, параметры всякие там, масса, период обращения и т.п. Вот и будет ответ на вопрос, теоретические ли это построения или уже реально наблюдаемые объекты.

[Olweg]

Недавно смотрел занимательный фильм производства BBC про сверхмассивные черные дыры. Так вот там был высказана гипотеза, что квазары - это ядра формирующихся галактик. Поэтому они и удалены от нас по времени.

[Markab]

Есть ли каталоги нейтронных звёзд? Ну таблицы такие: номер, координаты на небе, параметры всякие там, масса, период обращения и т.п. Вот и будет ответ на вопрос, теоретические ли это построения или уже реально наблюдаемые объекты.

Безусловно каталоги НЗ есть.

В качестве примера могу привести характеристики НЗ крабовидной туманности, она же М1:
    
PSR0531+21  m~M_sun  M_v~ 16^m  Р=0.033 s

Блеск изменяется в рентгеновском, видимом и радиодиапазоне, причем синхронно происходит и замедление вращения НЗ, вызванное потерей энергии вращения. Это позволяет заключить, что радиопульсар и переменная звезда 16-й величины, видимая в оптическом диапазоне - один и тот же объект.     

[dims]

Есть ли каталоги нейтронных звёзд? Ну таблицы такие: номер, координаты на небе, параметры всякие там, масса, период обращения и т.п. Вот и будет ответ на вопрос, теоретические ли это построения или уже реально наблюдаемые объекты.

Безусловно каталоги НЗ есть.

В качестве примера могу привести характеристики НЗ крабовидной туманности, она же М1:

Минуточку! А где же каталог-то!?

PSR0531+21  m~M_sun  M_v~ 16^m  Р=0.033 s

PSR - это пульсар, а не нейтронная звезда.

Блеск изменяется в рентгеновском, видимом и радиодиапазоне, причем синхронно происходит и замедление вращения НЗ, вызванное потерей энергии вращения.

Мы не знаем, что это вращение. Просто пульсации.

Это позволяет заключить, что радиопульсар и переменная звезда 16-й величины, видимая в оптическом диапазоне - один и тот же объект.     

Но это не позволяет заключить, что этот объект - нейтронная звезда. Строго говоря, это просто очень вероятная гипотеза.

Короче, возвращаясь к изначальному вопросу, что я хочу сказать. В науке есть термины двух родов. Феноменологические и модельные (названия придумал я). Первые используются для обозначения наблюдаемых определённым образом явлений. Вторые - для обозначения гипотез о том, что может за этим стоять. Это встречается не только в астрономии и физике, но и в биологии, в биохимии и т.д.

В физике частиц, например, есть кварки - модельные объекты, которые всё прекрасно описывают, но которые никто никогда не видел. А есть партоны - сгустки внутри адронов, которые реально проявляют себя в опыте. Скорее всего, партоны - это и есть кварки. Но в том-то и фишка, что мы настолько всё выясняем по шерлок-холмсовски, что точно сказать это сразу нельзя.

Отождествление первых и вторых - особая научная задача. Собственно, в этом почти и состоит наука. Это похоже на работу сыщика, когда он, с одно стороны, знает преступника лично, разговаривает с ним, а с другой - знает его по его преступным делам. Но доказать, что первый и второй - это одно лицо - нелегко.

Поэтому, когда кто-то спрашивает, а почему, собственно, А не является Б, притом, что А - это термин первого рода, а Б - второго, то он задаёт самый что ни на есть научный вопрос, на который нет ответа.

[Markab]

Минуточку! А где же каталог-то!?

Возьмите РОСАТовский каталог, он содержит не только пульсары, но НЗ.

PSR - это пульсар, а не нейтронная звезда.

Ну и что?? Пульсар это стадия эволюции НЗ.

Мы не знаем, что это вращение. Просто пульсации.

Мы знаем, что это НЕ пульсации. Если бы это пульсации, как например в цефеидах, то изменялась бы лучевая скорость, чего не наблюдается. Это вращение, замедление которого мы можем вычислить и предсказать.

Но это не позволяет заключить, что этот объект - нейтронная звезда. Строго говоря, это просто очень вероятная гипотеза.
Короче, возвращаясь к изначальному вопросу, что я хочу сказать. В науке есть термины двух родов. Феноменологические и модельные (названия придумал я). Первые используются для обозначения наблюдаемых определённым образом явлений. Вторые - для обозначения гипотез о том, что может за этим стоять. Это встречается не только в астрономии и физике, но и в биологии, в биохимии и т.д.

Если бы все Ваши рассуждения относились таким объектам  как ЧД, я бы согласился. Но в случае НЗ ситуация совсем иная. Их образование и эволюция описывается в рамках существующих теорий, они наблюдаютя в оптическом (в крабе), радио и рентгеновском диапазонах. Если подвергать все сомнению таким образом, как это делаете Вы, то можно заключить, что все астрофизические объекты не солнечной системы  (красные гиганты, например) не просто существуют, а вероятно существуют. 

В физике частиц, например, есть кварки - модельные объекты, которые всё прекрасно описывают, но которые никто никогда не видел. А есть партоны - сгустки внутри адронов, которые реально проявляют себя в опыте. Скорее всего, партоны - это и есть кварки. Но в том-то и фишка, что мы настолько всё выясняем по шерлок-холмсовски, что точно сказать это сразу нельзя.

Между прочим, электрон тоже в руках никто не держал, это такой же модельный объект как кварк. И можно перечислять десятки таких модельных объектов, в конце концов придя к тому, что существует только то, что мы можем пощупать руками и увидеть глазами. Номинализм.
В свое время святая церковь уверяла Галилея в том, что пятна на Солнце это несовершенство его телескопа, т.е. познание природы с помощью этого инструмента невозможно. Сомневаться хорошо, но должен быть разумный предел, объективных критериев для которого нет  .