Kas yra kvazaras?

Kvazarai (QUASi-stellAR radaro šaltiniai) yra milžiniški šviečiantys kūnai, esantys nuo 780 milijonų iki 13 milijardų šviesmečių ir atitinkamai seni. Manoma, kad jie yra aktyvūs galaktikos branduoliai, kuriuose yra centrinė supermasyvi juodoji skylė. Ryškiausi kvazarai yra 2 trilijonus kartų ryškesni už mūsų saulę arba apie 100 Paukščių Tako galaktikų. Jų šviesos srautas yra nenutrūkstamas, tačiau intensyvumas gali svyruoti metų, mėnesių, savaičių, dienų ar net valandų laikotarpiu, o tai rodo, kad jie yra gana tankūs.

Dar 1980-aisiais tarp astrofizikų kilo didelių nesutarimų, kas iš tikrųjų yra kvazarai. Mokslinis sutarimas buvo pasiektas, kai buvo nustatyta, kad kai kurie kvazarai yra apsupti galaktikų, iš kurių kilo aktyvaus galaktikos branduolio teorija. Apskaičiuota, kad kvazarai turi būti maitinami iš supermasyvių juodųjų skylių, kurios per metus praryja nuo 10 iki 1000 saulės masių, kad sukurtų tiek šviesos, kiek jie sukuria. Tokios juodosios skylės akreciniame diske perkaitintos dujos pagreitinamos iki beveik šviesos greičio, išskirdamos milžiniškus kiekius elektromagnetinių bangų, nes didelė masės dalis paverčiama tiesiogiai energija. Tokiuose diskuose apie 10% medžiagos paverčiama energija, o tik 0.7% masės paverčiama energija sintezės reakcijose tipinėse žvaigždėse.

Manoma, kad kvazarai skleidžia reliatyvistines čiurkšles iš savo besisukančių polių, kaip ir jų mažesni pusbroliai pulsarai. 1979 m. kvazarai buvo naudojami Einšteino reliatyvumo teorijai patvirtinti, stebint gravitacinio lęšio efektus, kai kvazaro šviesa keliauja į Žemę. Nors iš pradžių buvo manoma, kad visi kvazarai yra „garsiai skleidžiantys radijo bangas“, todėl jie buvo pažymėti kaip radijo šaltiniai, vėlesni stebėjimai atskleidė, kad tik mažuma (apie 10 %) kvazarų skleidžia didelę radijo energiją. „Radijo tylūs“ kvazarai vadinami QSO (kvazižvaigždžių objektais) ir atlieka nepaprastai svarbų vaidmenį tiriant ankstyvąją visatą ir tai, kaip susiformavo žvaigždės ir galaktikos.

Ankstyvosios struktūros, tokios kaip kvazarai, gali būti interpretuojamos kaip galaktikų „gimimo kančios“. Ankstyvojoje visatoje dujos buvo pasiskirstusios tolygiau, todėl naujai susidariusi juodoji skylė turėtų daug galimybių įsiurbti supančią medžiagą. Pavyzdžiui, mūsų pačių didžiulėje juodojoje skylėje, esančioje Paukščių Tako centre, yra apie 3.7 milijono saulės masių, nors ji prasidėjo nuo daug mažesnės masės. Jis jau milijardus metų buvo užsiėmęs kitų žvaigždžių siurbimu, tačiau intensyviausias žvaigždžių suvartojimas tikriausiai įvyko ankstyvoje jos istorijoje. Tai paaiškina, kodėl šiuolaikinėje visatoje nematome kvazarų, tačiau jie lengvai pastebimi senesniuose regionuose.