Kvazarai, gama spindulių pliūpsniai ir galaktikų sankaupos: kaip tiriami tolimiausi kosminiai objektai

Kvazarai

Pirmąjį kvazarą 3C 48 šeštojo dešimtmečio pabaigoje atrado Allanas Sandage'as ir Thomas Matthewsas.

radijo dangaus tyrimas. 1963 metais jau buvo žinomi 5 kvazarai. Naujo tipo objektai turėjo kai kurių nenormalių savybių, kurių tuo metu nebuvo galima paaiškinti.

Jie skleidė didelius spinduliuotės kiekiusplataus spektro, tačiau dauguma jų nebuvo optiškai aptikti, nors kai kuriais atvejais buvo galima atpažinti silpną ir taškinį objektą, panašų į tolimą žvaigždę.

Spektrinės linijos, kurios identifikuojacheminiai elementai, sudarantys objektą, taip pat buvo nepaprastai keisti ir neleido suskaidyti į visų tuo metu žinomų elementų ir jų įvairių jonizuotų būsenų spektrus.

Tolimiausi kvazarai dėl savo gigantiško ryškumo, šimtus kartų viršijančių paprastų galaktikų šviesumą, yra užfiksuoti radijo teleskopais daugiau nei 12 milijardų apšvietimo atstumu. metų.

Atrastas tolimiausias rentgeno kvazarasSRG ir patvirtinta KFU mokslininkų, yra z = 4,23. Straipsnis apie pirmosios tolimųjų kvazarų grupės SRH tyrimą RTT-150 teleskopu neseniai buvo paskelbtas pirmaujančiame mokslo leidinyje „Laiškai astronominiam žurnalui“.

Iki šiol buvo atrasta ne daugiau kaip tūkstantis tolimų kvazarų.Paskutinis, J0313-1806, buvo aptiktas esant raudonajam poslinkiui 7.6. Prieš keletą metų jis buvo įtrauktas į kandidatų sąrašą – pagal keletą pagrindinių apklausų. Ir dabar tai pasitvirtino.

Masė - 1,6 milijardo saulės.Jo šviesa mums atiteko 13,1 milijardo metų. Tai reiškia, kad mes gavome objekto, kuris egzistavo tik 670 milijonų metų po Didžiojo sprogimo, momentinę nuotrauką. Pasirodo, kad tai ir jauniausias mums žinomas kvazaras. Jo namų galaktikoje pastebėtas aktyvus žvaigždžių susidarymas.

Gama spinduliai plinta

Iš gama spindulių pliūpsnių kosmologinio pobūdžio aišku, kad jie turi turėti milžinišką energiją. Be to, ši energija išsiskiria per labai trumpą laiką.

Reliatyvistinių čiurkšlių buvimas reiškia, kad matome nedidelę visų sprogimų, vykstančių Visatoje, dalį. Manoma, kad jų dažnis yra vienas sprogimas galaktikoje kas 100 000 metų.

Gama spindulių pliūpsnius generuojantys įvykiai yra tokie galingi, kad juos kartais galima stebėti plika akimi, nors jie nutinka milijardus šviesmečių nuo Žemės.

Mechanizmas, dėl kurio per tokį trumpą laikąVis dar nėra visiškai aišku, kiek energijos išsiskiria mažame tūryje. Labiausiai tikėtina, kad jis skiriasi trumpų ir ilgų gama spindulių pliūpsnių atveju. Šiandien yra du pagrindiniai HS potipiai:ilgasIrtrumpas, turintys reikšmingų spektrų ir stebėjimo apraiškų skirtumų.

Pavyzdžiui, ilgus GRB kartais lydi supernovos sprogimas, o trumpus - niekada. Taip pat yra du pagrindiniai modeliai, paaiškinantys šias dvi kataklizmų rūšis.

Šie įvykiai vyksta tolimose galaktikoseraudonas poslinkis nuo dviejų iki keturių ar daugiau. Per šimtą sekundžių išsiskiria milžiniškas energijos kiekis. Remiantis darbine hipoteze, tai yra hipernovinių žvaigždžių protrūkiai, kurių masė yra tūkstantis ar daugiau saulės žvaigždžių. Mūsų Galaktikoje nėra tokių masyvių žvaigždžių. Mažesnių žvaigždžių, 10–30 saulės masių, protrūkiai vadinami supernovomis. Per tūkstantį metų žmonijos istorijoje supernovos sprogimai mūsų Galaktikoje įvyko tik keletą kartų. O šiuolaikiniai skriejantys teleskopai beveik kiekvieną dieną registruoja gama spindulių pliūpsnius. Taip pat apie dešimt metų stebėjome šių įvykių optinį poslinkį naudodamiesi RTT-150 teleskopu ir kartu su Rusijos mokslininkais iš IKI RAS ir Turkijos kolegomis paskelbėme apie šimtą astronominių telegramų.

Ilfanas Bikmajevas, Kazanės federalinio universiteto profesorius

Galaktikų spiečius

Įdomi informacija apie tarpgalaktines dujasgalaktikų spiečiai davė radijo stebėjimus metro bangos ilgio diapazone. Jie parodė, kad galaktikų spiečius turi netaisyklingos formos radijo šaltinių su kompaktiška „galva“ ir ilga „uodega“.

Šiuos duomenis lengva interpretuoti, jeiTarkime, kad radijo šaltinis, sinchrotrono mechanizmo magnetiniame lauke skleidžiamų reliatyvistinių elektronų debesis, juda tarpgalaktinių dujų atžvilgiu.

Greičio buvimas lemia tai, kad priekinėslėgis suspaudžia radijo šaltinį vienoje pusėje ("galvą"), o sumažėjus slėgiui kitoje pusėje susidaro išplėsta "uodega". Centrinėje sodrios šviesos galaktikų dalyje dažnai yra galingos radijo galaktikos, kurių spinduliavimas ypač intensyvus metro bangų ilgių diapazone.

Centimetrų diapazone radijo galaktikų spinduliuotė yra labai silpna. Tačiau čia gali pasireikšti kompaktiškų radijo šaltinių emisija galaktikų branduoliuose.

Tarp galaktikų esančiame spiečiuje yra dujųsušilo iki vieno iki dviejų milijonų laipsnių. Jis skleidžiasi rentgeno spinduliais ir jį galima stebėti naudojant „Spectrom-RG“. Iš kur šios dujos, kol kas nežinoma. Galbūt jis kilęs iš galaktikų, kai ten prasiveržia supernovos, tai patvirtina geležinės linijos tarpgalaktinių dujų rentgeno spektre. Šis sunkusis elementas ilgą laiką kaupiasi žvaigždžių viduriuose.

Ilfanas Bikmajevas, Kazanės federalinio universiteto profesorius

Remiantis astronominiais stebėjimais irRemiantis teoriniais skaičiavimais, matoma medžiaga, tai yra žvaigždės, dujos ir dulkės, sudaro tik kelis procentus Visatos masės. Ketvirtadalis yra tamsioji medžiaga, likusi dalis, beveik septyniasdešimt procentų, priklauso dar paslaptingesnei medžiagai – tamsiajai energijai.

Siekdami išspręsti šias paslaptis, mokslininkai erdvės ir laiko erdvėje eina vis toliau, iki pradinio taško, nuo kurio viskas prasidėjo.

Tolimiausia galaktika

Mokslininkai atrado galaktiką GN-z11:tai yra labiausiai nutolęs objektas erdvėje. Kaip rodo atradimas, šiuolaikiniai stebėjimo metodai leidžia patikimai užfiksuoti net tokių retų elementų, kaip deguonis ir anglis išskirtinai ankstyvoje galaktikoje, spektrines linijas.

Tai svarbu, nes atsižvelgiant į taiįrašyti tolimus objektus, pasineriame į tolimą Visatos praeitį ir matome ją tokią, kokia ji buvo ankstyvoje jaunystėje. Taigi, GN-z11 atveju mes stebime šviesą iš mūsų Visatos, kai jai buvo 420 milijonų metų – tai yra mažiau nei 5 % dabartinio jos amžiaus. 

Paaiškėjo, kad jau šioje ankstyvojoje erojebuvo jaunų, bet gana masyvių galaktikų, susidedančių iš kelių milijonų žvaigždžių. Užduotis surasti dar jaunesnes (ir, jei jums pasiseks, jauniausius Visatos) galaktikas, kris ant Jameso Webbo teleskopo pečių, apie kurį kalbėsime vėliau.

Kaip tiriami tolimiausi objektai?

  • CHIME

2020 metais kanadietisCHIME radijo teleskopas, kuris kartu su amerikietišku STARE2 radijo teleskopu nustatė tikslią FRB 200428 sprogimo kilmę – jis kilęs iš jau žinomo magnetaro, esančio mūsų Paukščių Take.

Šis atradimas leis ne tik geriau studijuotišio nuostabaus neutroninių žvaigždžių pogrupio struktūrą, bet ir rasti dar neatrastus magnetarus - šiandien astronomai žino tik apie 30 tokių objektų.

  • Spektras-RG

2019 m. viduryje pristatytas flagmanasRusijos ir Vokietijos astronomijos observatorija Spektr-RG pirmąjį tyrimą baigė birželio viduryje, o antrąjį dangaus tyrimą kietajame rentgeno spindulių diapazone – gruodžio viduryje.

Kiekvienos naujos apklausos duomenys pridedamiankstesnį ir leidžia pamatyti vis blankesnius objektus. Iš viso nuo pat savo veiklos pradžios observatorija atrado daugiau nei tūkstantį naujų rentgeno spindulių šaltinių, beveik padvigubindama jų bendrą skaičių.

  • „Voyager 2“

1977 m. išvyko į kelionę į užsienįsaulės sistemos planetos. „Voyager 2“, taip pat žinomas kaip „Mariner 12“. Erdvėlaivis ištyrė 4 planetas ir tapo vieninteliu žmogaus įrenginiu, aplankiusiu Neptūną ir Uraną – nuo ​​to laiko niekam nepavyko pasiekti šių planetų.

Jis neina į jokią konkrečią žvaigždę, tačiau turėtų skristi maždaug per 4 šviesmečius nuo Sirijaus.

  • Nauji horizontai

„New Horizons“ yra vienintelis nuotolinis erdvėlaivis, paleistas 2006 m., skriejantis aplink Plutoną 2015 m., o MU69 – 2019 m.

Šiuo metu (2021 m. Vasaris.) yra maždaug 50 AU. nuo žemės. Erdvėlaivis „New Horizons“ didžiausiu greičiu istorijoje paliko Žemės gravitacijos lauką, taip pat tapo greičiausiai judančiu dirbtiniu kūnu aplink Žemę.

Skaityti daugiau:

Natūralus radijo spinduliavimas rastas Veneros atmosferoje

Mokslininkai parodė, kaip juodoji skylė išardo žvaigždę

Fizikai sukūrė juodosios skylės analogą ir patvirtino Hawkingo teoriją. Kur jis veda?