Kvasaarit, gammasädepurskeet ja galaksiryhmät: miten etäisimpiä kosmisia esineitä tutkitaan

Kvasaarit

Ensimmäisen kvasaarin, 3C 48, löysivät 1950-luvun lopulla Allan Sandage ja Thomas Matthews aikana.

radiotutkimus taivaasta. Vuonna 1963 tunnettiin jo 5 kvasaria. Uuden tyyppisillä esineillä oli joitain poikkeavia ominaisuuksia, joita ei tuolloin voitu selittää.

Ne lähettivät suuria määriä säteilyälaaja spektri, mutta useimpia niistä ei havaittu optisesti, vaikka joissain tapauksissa oli mahdollista tunnistaa himmeä ja pistemäinen kohde, joka muistuttaa kaukaista tähteä.

Spektriviivat, jotka tunnistavatkohteen muodostavat kemialliset alkuaineet olivat myös äärimmäisen outoja eivätkä hajottaneet hajoamista kaikkien tuolloin tunnettujen alkuaineiden ja niiden erilaisten ionisoituneiden tilojen spektreiksi.

Etäisimmät kvasaarit, niiden jättimäisen kirkkauden vuoksi, jotka ylittävät tavallisten galaksien kirkkauden satoja kertoja, tallennetaan radioteleskoopeilla yli 12 miljardin valaistuksen etäisyydellä. vuotta.

Etäisin löydetty röntgenkvaasariSRG ja KFU: n tutkijoiden vahvistama, on z = 4,23. Artikkeli ensimmäisen kaukaisen kvasaarin SRH-ryhmän tutkimuksesta RTT-150-teleskoopilla julkaistiin äskettäin johtavassa tieteellisessä julkaisussa ”Letters to Astronomical Journal”.

Toistaiseksi ei ole löydetty enempää kuin tuhat kaukaista kvasaaria.Viimeinen, J0313-1806, löydettiin punasiirtymässä 7.6. Useita vuosia sitten hänet sisällytettiin ehdokaslistalle - useiden suurten tutkimusten mukaan. Ja nyt se on varmistunut.

Massa - 1,6 miljardia aurinkoa.Sen valo meni meihin 13,1 miljardia vuotta. Tämä tarkoittaa, että saimme tilannekuvan objektista, joka oli olemassa vain 670 miljoonaa vuotta Suuren Bangin jälkeen. On käynyt ilmi, että tämä on myös nuorin kvasaari, jonka tiedämme. Hänen kotigalaksissaan on havaittu aktiivista tähtien muodostumista.

Gammasäde puhkeaa

Gammasäteilyjen kosmologisesta luonteesta käy selvästi ilmi, että niillä on oltava valtava energia. Lisäksi tämä energia vapautuu hyvin lyhyessä ajassa.

Relativististen suihkukoneiden läsnäolo tarkoittaa, että näemme pienen osan kaikista universumissa esiintyvistä purskeista. Niiden taajuuden arvioidaan olevan luokkaa yksi purske galaksia kohti 100 000 vuoden välein.

Gammasäteilyä tuottavat tapahtumat ovat niin voimakkaita, että niitä voidaan joskus tarkkailla paljaalla silmällä, vaikka ne tapahtuvatkin miljardeja valovuosia maasta.

Mekanismi, jonka seurauksena niin lyhyessä ajassaVielä ei ole täysin selvää, kuinka paljon energiaa vapautuu pienessä tilavuudessa. Todennäköisimmin se on erilainen lyhyiden ja pitkien gammapurskeiden tapauksessa. Nykyään HS:llä on kaksi pääalatyyppiä:pitkäJalyhyt, joilla on merkittäviä eroja spektrissä ja havaintojen ilmenemismuodoissa.

Esimerkiksi pitkiin GRB: hin liittyy joskus supernovaräjähdys, kun taas lyhyisiin ei koskaan. Näitä kahta tyyppiä on myös kaksi päämallia.

Nämä tapahtumat tapahtuvat kaukaisissa galakseissapunasiirtymä kahdesta neljään tai enemmän. Valtava määrä energiaa vapautuu sadassa sekunnissa. Työhypoteesin mukaan nämä ovat hypernova-tähtien purkauksia, joiden massa on tuhat tai enemmän aurinkotähteä. Galaksissamme ei ole niin massiivisia tähtiä. Pienempien tähtien, 10-30 aurinkomassan, puhkeamista kutsutaan supernooviksi. Ihmiskunnan tuhannen vuoden aikana supernovaräjähdyksiä on tapahtunut galaksissamme vain muutaman kerran. Ja nykyaikaiset kiertoradat kaukoputket rekisteröivät gammasäteilyn melkein joka päivä. Havaitsimme myös näiden tapahtumien optisen jälkivalon noin kymmenen vuoden ajan käyttämällä RTT-150-teleskooppia ja julkaisimme noin sata tähtitieteellistä sähkeä yhdessä IKI RAS: n venäläisten tutkijoiden ja turkkilaisten kollegoiden kanssa.

Ilfan Bikmaev, professori Kazanin liittovaltion yliopistosta

Galaksiryhmä

Mielenkiintoista tietoa galaksien välisestä kaasustagalaksiklusterit tuottivat radiohavaintoja metrin aallonpituusalueella. Ne osoittivat epäsäännöllisen muotoisten radiolähteiden läsnäolon galaksiklustereissa, joissa oli kompakti "pää" ja pitkä "häntä".

Nämä tiedot on helppo tulkita, josoletetaan, että radiolähde, synkrotronimekanismin magneettikentässä lähettämien relativististen elektronien pilvi, liikkuu suhteessa galaksien väliseen kaasuun.

Nopeuden läsnäolo johtaa siihen, että etuosapaine puristaa radiolähteen toiselta puolelta ("pää"), ja paineen lasku toisella puolella johtaa pidennetyn "häntän" muodostumiseen. Rikkaiden valogalaksien keskiosassa on usein voimakkaita radiogalakseja, joiden säteily on erityisen voimakasta metrin aallonpituusalueella.

Senttimetrien alueella radiogalaksien säteily on hyvin heikkoa. Täällä kompaktien radiolähteiden emissio galaksien ytimissä voi kuitenkin ilmetä.

Galaksien välisessä ryhmässä on kaasualämmitettiin yhdestä kahteen miljoonaan asteeseen. Se säteilee röntgensäteinä ja on käytettävissä Spectrom-RG: n tarkkailua varten. Mistä tämä kaasu tulee, ei ole vielä tiedossa. Ehkä se tulee galakseista, kun supernovat puhkeavat siellä, minkä vahvistavat rautalinjat galaktien välisen kaasun röntgenspektrissä. Tätä raskasta elementtiä kertyy pitkään tähtien suolistossa.

Ilfan Bikmaev, professori Kazanin liittovaltion yliopistosta

Tähtitieteellisten havaintojen mukaan jaTeoreettisten laskelmien mukaan näkyvä aine, eli tähdet, kaasu ja pöly, on vain muutama prosentti maailmankaikkeuden massasta. Neljännes on pimeää ainetta, loput, lähes seitsemänkymmentä prosenttia, kuuluu vielä salaperäisempään aineeseen - pimeään energiaan.

Näiden salaisuuksien ratkaisemiseksi tutkijat siirtyvät avaruus-ajalla yhä pidemmälle, lähtökohtaan, josta kaikki alkoi.

Kaukin galaksi

Tutkijat ovat löytäneet galaksin GN-z11:tämä on avaruuden kaukaisin kohde. Kuten löytö osoittaa, nykyaikaiset havaintotekniikat mahdollistavat jopa niinkin harvinaisten elementtien spektriviivojen tallentamisen luotettavasti, jotka ovat avaruudessa niin harvinaisia ​​kuin happi ja hiili poikkeuksellisen varhaisessa galaksissa.

Tämä on tärkeää, koska ottaen huomioontallentaa kaukaisia ​​esineitä, sukeltaamme universumin kaukaiseen menneisyyteen ja näemme sen sellaisena kuin se oli varhaisessa nuoruudessaan. Joten GN-z11:n tapauksessa havainnoimme valoa universumistamme, kun se oli 420 miljoonaa vuotta vanha – eli alle 5 % sen nykyisestä iästä. 

Kävi ilmi, että jo tällä varhaisella aikakaudellasiellä oli nuoria, mutta melko massiivisia galakseja, jotka koostuivat useista miljoonista tähdistä. Tehtävä löytää vielä nuorempia (ja jos onnekas, maailmankaikkeuden nuorimpia) galakseja, putoaa James Webbin kaukoputken harteille, josta puhumme myöhemmin.

Kuinka etäisimpiä esineitä tutkitaan?

  • CHIME

Vuonna 2020 kanadalainenRadioteleskooppi CHIME, joka yhdessä amerikkalaisen radioteleskoopin STARE2 kanssa selvitti purskeen FRB 200428 tarkan alkuperän – se on peräisin jo tunnetusta magnetaarista, joka sijaitsee Linnunradallamme.

Tämä löytö antaa paitsi paremman tutkimuksentämän hämmästyttävän neutronitähtien alaryhmän rakenteen, mutta myös löytää magneetteja, joita ei ole vielä löydetty - tähtitieteilijät tietävät nykyään vain noin 30 tällaista esinettä.

  • Spektri-RG

Vuoden 2019 puolivälissä lanseerattu lippulaivaVenäläisen ja saksalaisen tähtitieteen observatorio Spektr-RG sai ensimmäisen tutkimuksen päätökseen kesäkuun puolivälissä ja toisen taivaan mittauksen kovalla röntgenalueella joulukuun puolivälissä.

Jokaisen uuden tutkimuksen tiedot lisätäänedellisen ja antaa sinun nähdä yhä himmeämpiä esineitä. Observatorio on perustamisensa jälkeen löytänyt yli tuhat uutta röntgensäteilyn lähdettä, mikä lähes kaksinkertaistaa niiden kokonaismäärän.

  • Voyager 2

Vuonna 1977 hän lähti ulkomaanmatkalleaurinkokunnan planeetat. Voyager 2, joka tunnetaan myös nimellä Mariner 12. Avaruusalus tutki 4 planeettaa ja siitä tuli ainoa ihmislaite, joka vieraili Neptunuksessa ja Uranuksessa - sen jälkeen kukaan ei ole päässyt näille planeetoille.

Se ei ole matkalla mihinkään tiettyyn tähteen, mutta sen pitäisi lentää noin 4 valovuoden päässä Siriuksesta.

  • Uusia näköaloja

New Horizons on ainoa etäavaruusalus, joka laukaistiin vuonna 2006, ja se kiertää Plutoa vuonna 2015 ja MU69:ää vuoden 2019 alussa.

Tällä hetkellä (helmikuu 2021.) on noin 50 AU. maasta. New Horizons -avaruusalus lähti maapallon painovoimakentästä historian suurimmalla nopeudella ja siitä tuli myös nopeimmin liikkuva keinotekoinen kappale ympäri maapalloa.

Lue lisää:

Luonnollinen radiopäästö löytyy Venuksen ilmakehästä

Tutkijat ovat osoittaneet, kuinka musta aukko repii tähden

Fyysikot ovat luoneet analogin mustasta aukosta ja vahvistaneet Hawkingin teorian. Minne se johtaa?