¿Qué es un quásar?

Quasar

Un nuevo tipo de cuerpo celeste descubierto en los años 1960. Tiene una imagen similar a una estrella en la película fotográfica. Su espectro tiene un enorme desplazamiento hacia el rojo y emite una fuerte radio. ondas. La característica distintiva de un cuásar es que se aleja de nosotros a una velocidad muy rápida, por lo que tiene un gran desplazamiento hacia el rojo. Estos cuerpos celestes se encuentran muy lejos de nosotros, a unos miles de millones de años luz, o incluso más, pero su brillo óptico no parece ser débil. La potencia de radiación en la región de la luz visible es de cientos a miles de veces mayor que la de las galaxias ordinarias, y la potencia de radio es en realidad un millón de veces mayor que la de las galaxias ordinarias. El descubrimiento de los quásares fue uno de los cuatro mayores descubrimientos de la astronomía en la década de 1960. Al principio, la gente recibía ondas de radio pero no sabía dónde se emitían. En 1960, Matthews y Sandage encontraron la contraparte óptica de la fuente de radio 3C48, que parecía una estrella. Las observaciones espectroscópicas mostraron que su espectro de luz contenía muchas líneas de emisión anchas y fuertes, pero estas líneas espectrales no pudieron identificarse en ese momento. En 1963, se confirmó que la fuente de radio 3C273 era un objeto parecido a una estrella de magnitud 13. M. Schmidt descubrió que su espectro era muy similar al del 3C48 e identificó con éxito la línea espectral del 3C273. Los resultados muestran que son líneas de emisión producidas por algunos elementos muy conocidos en la Tierra, pero su corrimiento al rojo es muy grande, llegando a 0,158. También se ha confirmado la línea espectral de 3C48, y su corrimiento al rojo es aún mayor, alcanzando 0,367. Posteriormente, se descubrieron una tras otra varias fuentes de radio con propiedades similares a 3C48 y 3C273. Todos aparecen como estrellas en películas fotográficas, por eso se les llama fuentes de radio de cuásar. Las observaciones ópticas muestran que la radiación ultravioleta de las fuentes de radio de los cuásares es muy fuerte. Posteriormente se descubrieron algunos objetos con propiedades ópticas similares a 3C48 y 3C273, pero que no emitían radiación de radio. Estos objetos se llaman estrellas azules. Las fuentes de radio de cuásares y las estrellas azules se denominan colectivamente cuásares. En 1979, se habían descubierto más de 1.000 quásares, incluidas más de 300 fuentes de radio de quásares.

Principales características de observación ① Los cuásares tienen imágenes similares a estrellas en las películas fotográficas, lo que significa que su diámetro angular es inferior a 1 segundo. Muy pocos cuásares tienen envolturas nebulares débiles, como el 3C48. También hay algunos quásares con estructuras en forma de chorro. ② Hay muchas líneas de emisión fuertes y amplias en el espectro del cuásar, incluidas líneas espectrales permitidas y líneas prohibidas. Las más comunes son las líneas espectrales del hidrógeno, oxígeno, carbono, magnesio y otros elementos. La línea del helio es muy débil o no aparece. Esto sólo se puede explicar por la baja abundancia de helio. Actualmente se cree generalmente que las líneas de emisión de los quásares se generan a partir de una envoltura de gas, y que el proceso de generación es similar al de las nebulosas de gas ordinarias. Las líneas de emisión de los quásares son muy anchas, lo que indica que debe haber un movimiento turbulento violento en la envoltura de gas. Hay líneas de absorción muy marcadas en los espectros de algunos quásares, lo que indica que la velocidad del movimiento turbulento en el área donde se generan las líneas de absorción es muy pequeña. ③ Los cuásares emiten una fuerte radiación ultravioleta, por lo que el color parece muy azul. La radiación óptica está polarizada y tiene propiedades de radiación no térmica. Además, la radiación infrarroja de los quásares también es muy intensa. ④ Las fuentes de radio de los cuásares emiten una fuerte radiación de radio no térmica. ⑤ Los cuásares suelen tener cambios de luz en una escala de tiempo de varios años. Las variaciones de luz de algunos cuásares son muy dramáticas, con escalas de tiempo de meses o días. El tamaño de la región donde el cuásar emite radiación óptica se puede estimar a partir de la escala de tiempo de variación de la luz (desde unos pocos días luz hasta unos pocos años luz). La emisión de radio de las fuentes de radio de los cuásares también cambia con frecuencia. Las observaciones también encontraron que hay varias fuentes de radio de cuásar de doble fuente con dos subfuentes que se separan hacia afuera a velocidades extremadamente altas. No hay periodicidad en los cambios de radiación óptica y radiación de radio. ⑥Las líneas de emisión de los quásares tienen un gran desplazamiento hacia el rojo. ⑦ Las observaciones de los últimos años han demostrado que algunos quásares también emiten radiación de rayos X.

El corrimiento al rojo es la característica única de los objetos extragalácticos. Por tanto, la mayoría de los astrónomos creen que los quásares son estrellas extragalácticas. Los resultados estadísticos de la relación corrimiento al rojo-magnitud aparente muestran que la ley de Hubble es aplicable a galaxias extragalácticas. Es decir, su corrimiento al rojo es el corrimiento al rojo cosmológico, su distancia es la distancia cosmológica y su corrimiento al rojo y su magnitud aparente están estadísticamente relacionados. Sin embargo, para los cuásares, la correlación estadística entre el corrimiento al rojo y la magnitud aparente es muy pobre, lo que plantea dos preguntas interrelacionadas: si el corrimiento al rojo del cuásar es el corrimiento al rojo cosmológico y si la distancia del cuásar es una distancia cosmológica. La mayoría de los astrónomos creen que el corrimiento al rojo de un cuásar es el corrimiento al rojo cosmológico.

La segunda es que las líneas de absorción son generadas por algunos objetos extragalácticos entre el cuásar y el observador. Es posible que estos primos extragalácticos no tengan nada que ver entre sí.

Fenómeno superluminal, se ha descubierto que dos densas subfuentes de varias fuentes de radio cuasi estrellas como 3C345 se separan a velocidades muy altas. Si el cuásar se encuentra a una distancia cosmológica, la velocidad de expansión hacia afuera de las dos fuentes excederá la velocidad de la luz, hasta 10 veces la velocidad de la luz. Algunas personas creen que los quásares no se encuentran a distancias cosmológicas, por lo que los fenómenos superligeros no ocurrirán en absoluto. Sin embargo, las observaciones encontraron que un fenómeno superligero similar también existe en una radiogalaxia, y la radiogalaxia se encuentra sin duda a una distancia cosmológica. Se puede ver que la evidencia para esta opinión no es suficiente. Otro punto de vista es que existen fenómenos superlumínicos. Sin embargo, para no contradecir la teoría de la relatividad, se cree que este fenómeno no refleja el movimiento real de las partículas, sino que es una especie de "ilusión" y, por tanto, es una expansión superluminal "aparente". Actualmente se han propuesto varios modelos para explicar el fenómeno de la velocidad superluminal aparente, pero ninguno de ellos puede resolver completamente el problema.