Quasares, explosões de raios gama e aglomerados de galáxias: como os objetos cósmicos mais distantes são estudados

Quasares

O primeiro quasar, 3C 48, foi descoberto no final da década de 1950 por Allan Sandage e Thomas Matthews durante

Em 1963, 5 quasares eram conhecidos.O novo tipo de objetos era unido por algumas propriedades anômalas, que ao mesmo tempomomentos não puderam ser explicados.

Eles emitiram grandes quantidades de radiação de amplo espectro, mas a maior parte não era opticamente detectável, embora em alguns casos fosse possível identificar um objeto fraco e pontiagudo semelhante a uma estrela distante.

Linhas espectrais que identificamos elementos químicos que compõem o objeto também eram extremamente estranhos e não se prestavam à decomposição nos espectros de todos os elementos conhecidos naquela época e em seus vários estados ionizados.

Os quasares mais distantes, devido à sua luminosidade gigantesca, excedendo a luminosidade das galáxias comuns em centenas de vezes, são registrados com radiotelescópios a uma distância de mais de 12 bilhões de iluminados. anos.

O quasar de raios-X mais distante descobertoSRG e confirmado por cientistas da KFU, está em z = 4,23. Um artigo sobre o estudo do primeiro grupo de quasares distantes SRH no telescópio RTT-150 foi publicado recentemente na principal publicação científica “Letters to an Astronomical Journal”.

Até agora, não mais do que 1.000 quasares distantes foram descobertos.O último, J0313-1806, foi descoberto em um desvio para o vermelho de 7,6.Há alguns anos, ele foi incluído na lista de candidatos, de acordo com várias avaliações importantes.E agora confirmaram.

Massa - 1,6 bilhão solar.A luz dele foi até nós por 13,1 bilhões de anos. Isso significa que obtivemos um instantâneo de um objeto que existiu apenas 670 milhões de anos após o Big Bang. Acontece que este também é o quasar mais jovem conhecido por nós. A formação de estrelas ativas foi observada em sua galáxia natal.

Explosões de raios gama

É claro, pela natureza cosmológica das explosões de raios gama, que elas devem ter uma energia enorme. Além disso, essa energia é liberada em um tempo muito curto.

A presença de jatos relativísticos significa que vemos uma pequena fração de todas as explosões ocorrendo no Universo. Sua frequência é estimada em cerca de uma explosão por galáxia a cada 100.000 anos.

Os eventos que geram explosões de raios gama são tão poderosos que às vezes podem ser observados a olho nu, embora ocorram a bilhões de anos-luz da Terra.

O mecanismo pelo qual tanta energia é liberada em tão pequena quantidade em tão pouco tempo ainda éÉ mais provável que seja diferente no caso de explosões de raios gama curtas e longas.Até o momento, existem dois subtipos principais de aleitamento materno:longoEbaixo, que apresentam diferenças significativas nos espectros e manifestações observacionais.

Por exemplo, GRBs longos às vezes são acompanhados por uma explosão de supernova, enquanto os curtos nunca. Existem também dois modelos principais para explicar esses dois tipos de cataclismos.

Esses eventos ocorrem em galáxias distantes emredshift de dois para quatro ou mais. Uma quantidade colossal de energia é liberada em cem segundos. De acordo com a hipótese de trabalho, essas são explosões de estrelas hipernovas com massa de mil ou mais estrelas solares. Não existem essas estrelas massivas em nossa galáxia. Explosões de estrelas menores, de 10 a 30 massas solares, são chamadas de supernovas. Ao longo de mil anos de história humana, explosões de supernovas ocorreram em nossa Galáxia apenas algumas vezes. E os modernos telescópios orbitais registram explosões de raios gama quase todos os dias. Também observamos o brilho óptico desses eventos por cerca de dez anos usando o telescópio RTT-150 e publicamos cerca de cem telegramas astronômicos junto com cientistas russos do IKI RAS e colegas turcos.

Ilfan Bikmaev, Professor, Universidade Federal de Kazan

Aglomerado de galáxias

Informações interessantes sobre gás intergaláctico em aglomerados de galáxias foram fornecidas por observações de rádio na faixa de comprimento de onda do metro.Eles mostraram a presença de fontes de rádio de forma irregular em aglomerados de galáxias com uma "cabeça" compacta e uma longa "cauda".

Esses dados são fáceis de interpretar se assumirmos que a fonte de rádio, uma nuvem de elétrons relativísticos emitidos pelo mecanismo síncrotron em um campo magnético, está se movendo em relação ao gás intergaláctico.

A presença de velocidade faz com que a pressão frontal comprima a fonte de rádio de um lado (a "cabeça"), e a diminuição da pressão do outro lado resulta emNa parte central de galáxias de luz rica há muitas vezes poderosas radiogaláxias, cuja radiação é especialmente intensa na faixa de comprimento de onda do metro.

Na faixa de centímetros, a radiação das galáxias de rádio é muito fraca. Aqui, porém, a emissão de fontes de rádio compactas nos núcleos das galáxias pode se manifestar.

Há gás no aglomerado entre as galáxiasaquecido até um a dois milhões de graus. Ele emite raios-X e está disponível para observação pelo Spectrom-RG. Ainda não se sabe de onde vem esse gás. Talvez venha de galáxias quando supernovas surgem lá, o que é confirmado por linhas de ferro no espectro de raios-X do gás intergaláctico. Esse elemento pesado acumula-se por muito tempo nas entranhas das estrelas.

Ilfan Bikmaev, Professor, Universidade Federal de Kazan

De acordo com observações astronômicas e cálculos teóricos, a matéria visível – ou seja, estrelas, gás e poeira – é apenas alguns por cento da massa do universo.Um quarto é matéria escura, o restante, quase setenta por cento, pertence aUma substância ainda mais misteriosa: a energia escura.

Com o objetivo de resolver esses mistérios, os cientistas estão avançando cada vez mais no espaço-tempo, até o ponto de partida de onde tudo começou.

A galáxia mais distante

Cientistas descobriram a galáxia GN-z11: é o objeto mais distante do espaço. Como mostrado porA descoberta, técnicas modernas de observação tornam possível registrar de forma confiável as linhas espectrais até mesmo de elementos tão raros no cosmos quanto oxigênio e carbono em uma galáxia excepcionalmente primitiva.

Isso é importante porque, quando olhamos para esses objetos distantes que quebram recordes, estamos imersos no passado distante do universo e o vemos como era em sua juventude.Por exemplo, no caso do GN-z11, observamos a luz do nosso universo quando ele tinha 420 milhões de anos— ou seja, menos de 5% de sua idade atual. 

Descobriu-se que já nesta era inicialhavia galáxias jovens, mas bastante massivas, consistindo de vários milhões de estrelas. A tarefa de encontrar galáxias ainda mais jovens (e, se você tiver sorte, as mais jovens do Universo) recairá sobre os ombros do telescópio James Webb, sobre o qual falaremos mais tarde.

Como são estudados os objetos mais distantes?

  • CARRINHO

Em 2020, foi lançado o radiotelescópio canadense CHIME, que, junto com o radiotelescópio americano STARE2, estabeleceu a origem exata da explosão da FRB 200428 - está indodo já conhecido magnetar que está localizado em nossa Via Láctea.

Esta descoberta permitirá não só estudar melhora estrutura deste incrível subgrupo de estrelas de nêutrons, mas também para encontrar magnetares que ainda não foram descobertos - hoje os astrônomos conhecem apenas cerca de 30 desses objetos.

  • Spectrum-RG

Lançado em meados de 2019, o carro-chefeO observatório astronômico russo e alemão Spektr-RG concluiu o primeiro em meados de junho, e o segundo levantamento do céu na faixa de raios X fortes em meados de dezembro.

Os dados para cada nova pesquisa são adicionados aanterior e permite que você veja objetos cada vez mais escuros. No total, desde o seu lançamento, o observatório descobriu mais de mil novas fontes de radiação de raios X, quase o dobro do seu número total.

  • Voyager 2

Em 1977 ele fez uma viagem ao exteriorplanetas do sistema solar. Voyager 2, também conhecida como Mariner 12. A espaçonave explorou 4 planetas e se tornou o único dispositivo humano a visitar Netuno e Urano – desde então ninguém conseguiu chegar a esses planetas.

Não está se dirigindo para nenhuma estrela em particular, mas deve voar cerca de 4 anos-luz de Sirius.

  • Novos horizontes

A New Horizons é a única nave espacial remota lançada em 2006, orbitando Plutão em 2015 e MU69 no início de 2019.

Atualmente (fevereiro de 2021.) é de aproximadamente 50 UA. da Terra. A espaçonave New Horizons deixou o campo gravitacional da Terra na velocidade mais alta da história e também se tornou o corpo artificial que se move mais rápido ao redor da Terra.

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