Kuasarlar, gama ışını patlamaları ve galaksi kümeleri: en uzaktaki kozmik nesneler nasıl incelenir?

Kuasarlar

İlk kuasar olan 3C 48, 1950'lerin sonunda Allan Sandage ve Thomas Matthews tarafından keşfedildi.

gökyüzünün radyo araştırması. 1963 yılında 5 kuasar zaten biliniyordu. Yeni tip nesnelerin o dönemde açıklanamayan bazı anormal özellikleri vardı.

Büyük miktarda radyasyon yaydılargeniş spektrum, ancak çoğu optik olarak tespit edilemedi, ancak bazı durumlarda uzak bir yıldıza benzer soluk ve nokta benzeri bir nesneyi tanımlamak mümkün oldu.

Tanımlayan spektral çizgilernesneyi oluşturan kimyasal elementler de son derece garipti ve o zaman bilinen tüm elementlerin spektrumlarına ve çeşitli iyonize hallerine ayrışmaya izin vermediler.

Sıradan galaksilerin parlaklığını yüzlerce kez aşan devasa parlaklıkları nedeniyle en uzaktaki kuasarlar, 12 milyardan fazla ışık mesafesindeki radyo teleskopları ile kayıt altına alınmaktadır. yıl.

Keşfedilen en uzak X-ışını kuasarSRG ve KFU'daki bilim adamları tarafından onaylandı, z = 4.23'tür. RTT-150 teleskopu üzerinde ilk uzaktaki CSÜS kuasarları grubunun çalışmasıyla ilgili bir makale, kısa süre önce önde gelen bilimsel yayın olan "Letters to an Astronomical Journal" da yayınlandı.

Şu ana kadar binden fazla uzak kuasar keşfedilmedi.Sonuncusu J0313-1806, kırmızıya kayma 7.6'da keşfedildi. Birkaç yıl önce, birçok büyük ankete göre aday listesine dahil edilmişti. Ve şimdi bu doğrulandı.

Kütle - 1,6 milyar güneş.Ondan gelen ışık bize 13.1 milyar yıl boyunca gitti. Bu, Big Bang'den sadece 670 milyon yıl sonra var olan bir nesnenin anlık görüntüsünü aldığımız anlamına geliyor. Görünüşe göre bu aynı zamanda bizim bildiğimiz en genç kuasar. Ev galaksisinde aktif yıldız oluşumu gözlemlendi.

Gama ışını patlamaları

Gama ışını patlamalarının kozmolojik doğasından çok büyük bir enerjiye sahip olmaları gerektiği açıktır. Üstelik bu enerji çok kısa sürede açığa çıkar.

Göreceli jetlerin varlığı, Evrende meydana gelen tüm patlamaların küçük bir kısmını gördüğümüz anlamına gelir. Sıklıklarının her 100.000 yılda bir galaksi başına bir patlama düzeyinde olduğu tahmin edilmektedir.

Gama ışını patlamaları oluşturan olaylar o kadar güçlüdür ki, Dünya'dan milyarlarca ışık yılı uzaklıkta meydana gelmelerine rağmen bazen çıplak gözle gözlemlenebilirler.

Bunun sonucunda mekanizma bu kadar kısa süredeKüçük bir hacimde ne kadar enerjinin açığa çıktığı hala tam olarak belli değil. Kısa ve uzun gama ışını patlamaları durumunda durumun farklı olması muhtemeldir. Bugün HS'nin iki ana alt tipi vardır:uzunVekısa, spektrumlarda ve gözlemsel belirtilerde önemli farklılıklara sahiptir.

Örneğin, uzun GRB'lere bazen bir süpernova patlaması eşlik ederken, kısa olanlar asla. Bu iki tür felaketi açıklayan iki ana model de vardır.

Bu olaylar uzak galaksilerde meydana gelirikiden dörde veya daha fazlasına kırmızıya kayma. Yüz saniyede muazzam miktarda enerji açığa çıkar. Çalışma hipotezine göre, bunlar bin veya daha fazla güneş yıldızı kütlesine sahip hipnova yıldızlarının patlamalarıdır. Galaksimizde böyle büyük yıldızlar yok. Daha küçük yıldızların, 10-30 güneş kütlesinin patlamalarına süpernova denir. Bin yıldan fazla insanlık tarihinde, galaksimizde sadece birkaç kez süpernova patlamaları meydana geldi. Ve modern yörüngeli teleskoplar neredeyse her gün gama ışını patlamalarını kaydeder. Ayrıca RTT-150 teleskopunu kullanarak yaklaşık on yıl boyunca bu olayların optik parlamasını gözlemledik ve IKI RAS'tan Rus bilim adamları ve Türk meslektaşları ile birlikte yaklaşık yüz astronomik telgraf yayınladık.

Ilfan Bikmaev, Kazan Federal Üniversitesi profesörü

Galaksi kümesi

Galaksiler arası gaz hakkında ilginç bilgilergalaksi kümeleri metre dalga boyu aralığında radyo gözlemleri sağladı. Galaksi kümelerinde kompakt bir "baş" ve uzun bir "kuyruk"a sahip düzensiz şekilli radyo kaynaklarının varlığını gösterdiler.

Bu verilerin yorumlanması kolaydır;Manyetik bir alanda senkrotron mekanizması tarafından yayılan göreli elektronlardan oluşan bir bulut olan radyo kaynağının galaksiler arası gaza göre hareket ettiğini varsayalım.

Hızın varlığı, ön tarafınbasınç, radyo kaynağını bir tarafta (“kafa”) sıkıştırır ve diğer taraftaki basınçtaki azalma, uzatılmış bir “kuyruk” oluşumuna yol açar. Zengin ışık galaksilerinin orta kısmında, radyasyonu özellikle metre dalga boyu aralığında yoğun olan güçlü radyo galaksileri bulunur.

Santimetre aralığında, radyo galaksilerinin radyasyonu çok zayıftır. Ancak burada, gökadaların çekirdeklerindeki kompakt radyo kaynaklarının yayılması kendini gösterebilir.

Galaksiler arasındaki kümede gaz varbir ila iki milyon dereceye kadar ısındı. X ışınları ile yayılır ve Spectrom-RG tarafından gözlemlenebilir. Bu gazın nereden geldiği hala bilinmiyor. Belki de galaksiler arası gazın X-ışını spektrumundaki demir çizgilerle doğrulanan süpernova patlak verdiğinde galaksilerden geliyor. Bu ağır element yıldızların bağırsaklarında uzun süre birikir.

Ilfan Bikmaev, Kazan Federal Üniversitesi profesörü

Astronomik gözlemlere göreTeorik hesaplamalara göre görünür madde, yani yıldızlar, gaz ve toz, Evrenin kütlesinin yalnızca yüzde birkaçıdır. Dörtte biri karanlık maddedir, geri kalanı, neredeyse yüzde yetmişi, daha da gizemli bir maddeye, karanlık enerjiye aittir.

Bu gizemleri çözmek uğruna, bilim adamları uzay-zamanda gitgide daha da ileri giderek her şeyin başladığı başlangıç ​​noktasına doğru ilerliyorlar.

En uzak galaksi

Bilim adamları GN-z11 galaksisini keşfettiler:bu, uzaydaki en uzak nesnedir. Keşfin gösterdiği gibi, modern gözlem teknikleri, istisnai derecede erken bir galakside oksijen ve karbon gibi uzayda nadir bulunan elementlerin bile spektral çizgilerini güvenilir bir şekilde kaydetmeyi mümkün kılmaktadır.

Bu önemlidir, çünkü böyle bir şey göz önünde bulundurulduğundaUzaktaki nesneleri kaydederken, Evrenin uzak geçmişine dalıyoruz ve onu ilk gençliğindeki haliyle görüyoruz. Yani, GN-z11 örneğinde, Evrenimizden gelen ışığı 420 milyon yaşındayken, yani şu anki yaşının %5'inden daha azında gözlemliyoruz. 

Zaten bu erken dönemde ortaya çıktıbirkaç milyon yıldızdan oluşan genç ama oldukça büyük galaksiler vardı. Daha genç (ve şanslıysanız, Evrendeki en genç) galaksileri bulma görevi, daha sonra bahsedeceğimiz James Webb teleskopunun omuzlarına düşecek.

En uzaktaki nesneler nasıl incelenir?

  • CHIME

2020 yılında KanadaAmerikan radyo teleskopu STARE2 ile birlikte FRB 200428 patlamasının kesin kökenini belirleyen radyo teleskopu CHIME, Samanyolu'nda bulunan ve halihazırda bilinen magnetardan geliyor.

Bu keşif sadece daha iyi çalışmamızı sağlayacakBu şaşırtıcı nötron yıldızları alt grubunun yapısı, aynı zamanda henüz keşfedilmemiş magnetarları bulmak için - bugün astronomlar bu türden yalnızca 30 kadar nesneyi biliyorlar.

  • Spektrum-RG

2019 ortasında piyasaya sürülen amiral gemisiRus ve Alman astronomi gözlemevi Spektr-RG, ilkini Haziran ortasında, sert X-ışını aralığındaki ikinci gökyüzü araştırmasını ise Aralık ortasında tamamladı.

Her yeni anketin verileri şuraya eklenir:önceki ve giderek kararan nesneleri görmenize izin verir. Toplamda, lansmanından bu yana, gözlemevi binden fazla yeni X-ışını radyasyonu kaynağı keşfetti ve toplam sayılarını neredeyse ikiye katladı.

  • Voyager 2

1977 yılında yurt dışı gezisine çıktı.güneş sisteminin gezegenleri. Voyager 2, Mariner 12 olarak da bilinir. Uzay aracı 4 gezegeni keşfetti ve Neptün ve Uranüs'ü ziyaret eden tek insan cihazı oldu - o zamandan beri kimse bu gezegenlere ulaşamadı.

Belirli bir yıldıza doğru gitmiyor, ancak Sirius'tan yaklaşık 4 ışıkyılı uzaklıkta uçması gerekiyor.

  • Yeni ufuklar

New Horizons, 2006'da fırlatılan ve 2015'te Plüton'un ve 2019'un başlarında MU69'un yörüngesine giren tek uzak uzay aracıdır.

Şu anda (Şubat 2021.) yaklaşık 50 AU'dur. dünyadan. New Horizons uzay aracı, Dünya'nın yerçekimi alanını tarihteki en yüksek hızda terk etti ve aynı zamanda Dünya'nın etrafında en hızlı hareket eden yapay vücut haline geldi.

Daha fazla oku:

Venüs atmosferinde bulunan doğal radyo emisyonu

Bilim adamları bir kara deliğin bir yıldızı nasıl parçaladığını gösterdi

Fizikçiler bir kara deliğin benzerini yarattılar ve Hawking'in teorisini doğruladılar. Nereye götürür?