Ветер, испускаемый квазарами может стихать

Недавно ученые выяснили, что ветер, испускаемый квазарами, самыми мощными "светильниками" во Вселенной, тоже может стихать. А происходит это потому, что газовые облака, существующие около активных центров квазаров, как и все на свете, потихоньку иссякают, отдавая свое вещество. Когда же все оно улетает в близлежащий космос, ветер прекращается.

Фото:  

Более полувека астрономы изучают квазары. Первый из них был открыт в 1950 году радиоастрономами Аланом Сендиджем и Томасом Метьюзом во время радиообзора небосвода. Название сложилось из английских слов: квазизвездный радиоизлучающий объект. Самой выразительной особенностью квазаров является их высокая светимость: они горят яркими маяками в темном океане Вселенной, чрезвычайно далеко от нас. Это самые отдаленные ярчайшие "светила" во Вселенной.

Один из ближайших и наиболее яркий квазар 3C 273 имеет блеск около 13^m и красное смещение z = 0,158 (что соответствует расстоянию около 3 миллиардов световых лет). Отдаленные из них, благодаря своей гигантской светимости в радиоизлучении, превосходящей в сотни раз светимость окружающих галактик, регистрируются с помощью радиотелескопов: расстояния до них превышают 12 миллиардов световых лет. Так, по данным июля 2011 года, на чудовищном от нас расстоянии в 13 миллиардов световых лет зафиксирован самый далекий квазар. Мы с помощью приборов принимаем их излучение, которое испущено ими миллиарды лет тому назад и как бы оживляет давно протекшую реальность.

Следует заметить, что сейчас эти объекты совсем другие и разбегаются они прочь от нас, имея огромные красные смещения, превышающие величину z, равную 7. Угловые размеры громаднейших "светильников" из-за их чрезвычайной удаленности составляют всего около 10 секунд, а их реальные размеры и энергетика чудовищных процессов просто превосходят человеческое воображение!

Читайте также: Древняя галактика поведает о детстве мира

 

Квазары очень разные, а число их возрастает с каждым годом по мере усовершенствования наблюдений. В 80-е годы Хьюит и Бербридж внесли в свой каталог 3594 квазара, а сейчас речь идет о сотнях тысяч таковых объектов, причем самых разнообразных. У них у всех просто чудовищная светимость — в одну секунду квазары генерируют энергии в триллион раз больше, чем наше Солнце, то есть в миллионы раз более, чем самые крупные звезды-гиганты! Излучение этих "титанов света" переменно во всех длинах волн, это говорит о сложнейших и вариабельных процессах его генерации.

И вот что интересно — такая нерегулярная переменность блеска квазаров на временных масштабах менее суток указывает на то, что область генерации их излучения имеет малый размер, сравнимый с размером Солнечной системы. Скорее всего, большинство квазаров являются центральными объектами огромных эллиптических галактик, то есть представляют собой их активные ядра. Действительно, например, центральные черные сверхмассивные дыры активных ядер окружены аккреционными дисками, которые порождают интенсивный поток радиоизлучения. Соответственно, поглощение ими материи сопровождается конкурирующим процессом квазарного ветра — плазменного потока со скоростями порядка тысяч километров в секунду, который убегает в направлении, противоположном падению вещества в черную дыру.

Исследуя квазары, астрономы Нуртен Филиц Ак и Уильям Нильсен Брандт из Университета штата Пенсильвания (США) и их коллеги привели доказательства, что за последние десять лет в 19 удаленных квазарах исчезли газовые облака.

Уносимые газовые потоки легко обнаруживаются по широким спектральным линиям поглощения электромагнитного излучения, попадающего к наблюдателю от квазаров. Чем выше скорость квазарного ветра, тем сильнее уширяются спектральные линии поглощения (ширина линии поглощения зависит от масштаба эффекта Доплера).

Ученые полагали, что квазарный ветер — стационарное явление. Это впечатление складывалось из-за того, что данные объекты обычно наблюдали однократно, не проводя систематических измерений. Но когда в течение трех последних лет астрономы из Пенсильвании проанализировали данные Слоановского цифрового обзора неба, повторно исследуя ряд ранее наблюдавшихся квазаров, была обнаружена заметная динамика испускаемого ими ветра.

Информация имелась по 582 квазарам с широкими спектральными линиями поглощения. Оказалось, что 19 из них обладали квазарным ветром еще в 2009-2011 годах (по локальному календарю Земли), а в настоящее время широких спектральных линий не проявляли. Похоже, что за это время квазарный ветер стремительно иссяк.

Результаты исследований таковы, что примерно три процента исследованных гигантов (в основном за последние три года, когда проводилась основная часть наблюдений) полностью переместили своим квазарным ветром весь избыточный газ от дисков вокруг центральной черной дыры. Можно предположить, отмечают ученые, что данное облако газа (то есть находящееся вокруг черной дыры квазара) существует в среднем 100 лет, что, по астрономически меркам, очень недолго. Следовательно, процессы поглощения вещества черной дырой очень быстры и энергичны — гораздо более кратки, чем представлялось ранее.

Читайте также: Найдено утраченное звено эволюции Вселенной

Отдаленные квазары являются самыми мощными светящимися объектами, их исследование, несомненно, таит много открытий, относящихся к энергетике вселенских процессов — невероятно мощной, бурной и изменчивой…