Was sind Quasare? Ein Blick auf eines der mysteriösesten Objekte im Universum

Astronomen arbeiten immer noch hinter den Kulissen, um die Wissenschaft hinter mysteriösen Objekten zu verstehen, die im Weltraum entdeckt wurden und als "Quasare" bezeichnet werden. Diese werden auch als "quasi-stellare Radioquellen" oder "quasi-stellare Objekte" bezeichnet.

Sie gehören zu den hellsten und faszinierendsten Objekten im bekannten Universum. Einige sind so hell, dass sie zehn- bis hundertmal mehr Energie abgeben können als die gesamte Milchstraßengalaxie. Die Fläche ist so kompakt, dass sie gleich groß istKönnen Sie sich überhaupt vorstellen, wie blendend hell es wäre, einen aus der Nähe zu sehen? Wahrscheinlich nicht.

Um zu verstehen, wie Quasare funktionieren sollen, müssen wir uns zunächst mit der Funktionsweise von Schwarzen Löchern befassen, da beide eng miteinander verbunden sind.

Was sind schwarze Löcher?

Wissenschaftler haben viele Theorien über Schwarze Löcher und viele von ihnen sind widersprüchlich , aber das derzeitige Verständnis von Schwarzen Löchern, das mit Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie übereinstimmt, besagt, dass es sich um unendlich dichte Punkte im Raum handelt, an denen die Schwerkraft so stark ist, dass sie das Gewebe der Raumzeit verzerrt und eine sogenannte "Flucht" schafftHorizont, "der Punkt, an dem die Schwerkraft so stark ist, dass nichts - nicht einmal Licht - entweichen kann.

Es gibt Mikro-Schwarze Löcher, die so klein sind, dass noch keine entdeckt wurden und daher immer noch theoretisch sind; Zwischen-Schwarze Löcher, die zwischen 100 und 1 Million Sonnenmassen liegen, Stern-Schwarze Löcher, die aus Riesensternen gebildet werdenam Ende ihres Lebens in sich zusammengebrochen es wird angenommen, dass diese manchmal 20-mal mehr Masse haben als die Sonne, aber das Schwarze Loch selbst ist so kompakt, dass es in eine Kugel passen könnte ca. 16 km Durchmesser ;und supermassereiche Schwarze Löcher.Der letzte Typ ist der häufigste und es wird angenommen, dass er im Zentrum der meisten, wenn nicht aller mittelgroßen bis großen spiralförmigen und elliptischen Galaxien existiert, einschließlich unserer eigenen.Daher sind sie leichter zu beobachten und zu erkennen, obwohl dies bedeuten kann, dass sie nur beobachtender häufiger sind.

Das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie, bekannt als Schütze A * Sgr A * ist eine sehr kompakte Funkquelle im Sternbild Schütze, ungefähr gelegen 25.800 Lichtjahre von der Erde. Das mag ziemlich nah erscheinen und es ist im großen Schema des Weltraums, aber denken Sie daran, ein Lichtjahr ist etwas mehr als 9,5 Billionen Kilometer.Es besteht also keine Gefahr, dass die Erde bei der Zerstörung des Schwarzen Lochs Kollateralschaden erleidet, zumindest nicht für eine Weile.

Leider ist Schütze A * von riesigen Gas- und Staubwolken umgeben, ganz zu schweigen von allen Sternen und Planeten zwischen uns und ihm oder der Tatsache, dass er nicht statisch am Himmel ist, was es unmöglich macht, einen zu bekommenGutes direktes Bild des Schwarzen Lochs im Inneren. Wir können jedoch seine Emissionen mit speziellen Werkzeugen sehen, die Röntgen- und Radiowellenlängen erfassen können.

Es wird angenommen, dass Schütze A * in Bezug auf Schwarze Löcher ziemlich klein ist. Es wird geschätzt, dass es ungefähr 4 Millionen Sonnenmassen oder die Masse von vier Millionen Sonnen zusammen wiegt, alle innerhalb eines Radius von 120 astronomischen Einheiten AUs.Eine AU ist die Entfernung zwischen Sonne und Erde. Das größte bisher entdeckte Schwarze Loch. bekannt als TON 618 Masse ungefähr 66 Milliarden Mal mehr als die Sonne, und sie wächst einfach weiter. Es wird geschätzt, dass sie jeden Tag Material im Wert von einer Sonne frisst - es ist auch ein sehr mächtiger Quasar.

Wie ist das möglich? Nun, nicht alle Schwarzen Löcher sind Quasare, aber alle Quasare werden auch von Schwarzen Löchern begleitet.

Was genau sind Quasare?

Quasare werden lebendig, wenn supermassereiche Schwarze Löcher Materie mit einer unglaublichen Geschwindigkeit verbrauchen, und zwar so schnell, dass das Schwarze Loch in ihm nicht alles in seiner Peripherie verbrauchen kann. Daher umschlingt das Material das Schwarze Loch und erzeugt etwas, das so genannt wirdEine Akkretionsscheibe. Sie beginnt sich dramatisch zu erwärmen, wenn sie sich um das Schwarze Loch dreht. Dabei werden helles, sichtbares Licht und Emissionen freigesetzt, die nur von speziellen Geräten unserer Teleskope in Gamma-, Radio- und Röntgenwellenlängen gesehen werden können. Licht sichtbarWellenlängen können nicht aus Schwarzen Löchern selbst entweichen, zumindest nicht nach den von Albert Einstein vorhergesagten Modellen. Denken Sie also daran, dass das Licht nicht vom Schwarzen Loch selbst kommt, sondern von einer immensen Gravitationsreibung zwischen den Materialien innerhalb der Akkretionsscheibe wie z. B. Gasund Staub, der das Schwarze Loch umgibt, erzeugen das Licht.

Quasare gehören zu den ältesten, hellsten und am weitesten entfernten Objekten im Weltraum. Sie können die Galaxien, in denen sie existieren, überstrahlen oder sogar heller als eine Billion Sterne zusammen brennen ungefähr hundertmal heller als ihre HeimatgalaxienDie Scheiben drehen sich mit einer Geschwindigkeit, die etwas unter der Lichtgeschwindigkeit liegt, und bewegen sich häufig in Jets, die vom Nord- und Südpol supermassereicher Schwarzer Löcher in alten Galaxien strömen. Die Reibung erzeugt Radiowellen, die in "Funkkeulen" in den Jets erkennbar sinddas Material um sie herum verbraucht haben, verdunkeln sie sich und werden lediglich zu supermassiven Schwarzen Löchern.

Nehmen Sie TON 618 - den Quasar, über den wir zuvor gesprochen haben. Er befindet sich ungefähr 10,5 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Da ein Rückblick in die entferntesten Bereiche des Weltraums wie ein Rückblick in die Zeit ist, wurde dieser Quasar gebildet, als das Universum nur war2,5 Milliarden Jahre alt. Es ist nicht nur eines der am weitesten entfernten Quasare, sondern auch eines der leuchtendsten Objekte am Himmel - scheint 140 Billionen Zeiten heller als die Sonne.

Wie werden sie erkannt?

Quasare sind schwer zu erkennen, weil sie so weit entfernt sind. Es gibt so viele Hindernisse zwischen der Erde und ihnen. Sie sind so hell, dass sie manchmal ihre Galaxien überwältigen. Manchmal scheinen sie einfach wirklich helle Sterne zu sein.Wie bereits erwähnt, sammelt sich Material um den Ereignishorizont - ein One-Way-Ticket in den Bauch eines Schwarzen Lochs - und dreht sich nach innen. Während es sich allmählich dem Schwarzen Loch nähert, wandelt sich die Orbitalenergie des Gases in Wärme um, bis die Temperaturen so sindhoch, das Gas beginnt zu glühen.

Sobald das Material angesaugt ist, wird eine immense Menge an Strahlung aus den einst umlaufenden Gas- und Staubwolken ausgestoßen. Dieses Material wird ausgespuckt und folgt entlang des Magnetfelds des Quasars durch seine Pole; es ist zu sehenbei mehreren Wellenlängen - insbesondere durch optische und Radiowellenlängen.

Um zuverlässig zu sagen, "Hey, das ist ein Quasar!" Astronomen betrachten einen potenziellen Kandidaten mit verschiedenen Arten von Teleskopen, die sichtbares Licht sehen, und Satelliten, die Objekte mit Röntgen-, Radio-, Ultraviolett- und Infrarotwellenlängen abbilden können. Da die Leuchtkraft je nach Material in der Akkretion variiertScheibe müssen Astronomen genaue Messungen vornehmen und sie mit früheren Daten vergleichen.

Neben kurzlebigen Phänomenen wie Gammastrahlenausbrüchen und Supernovae sind Quasare die energiereichsten und hellsten Objekte im Universum. Über diese Objekte ist noch viel Unbekanntes bekannt, aber die Wissenschaft ist zur Rettung!