Kas ir kvazārs?

Kvazāri (QUASi-stellAR radaru avoti) ir gigantiski gaismas ķermeņi, kas atrodas 780–13 miljardu gaismas gadu attālumā un attiecīgi veci. Tiek uzskatīts, ka tie ir aktīvi galaktikas kodoli, kuros ir centrālais supermasīvs melnais caurums. Spilgtākie kvazāri ir 2 triljonus reižu spožāki par mūsu sauli jeb aptuveni 100 Piena Ceļa galaktikām. To gaismas atdeve ir nepārtraukta, bet intensitāte var svārstīties gados, mēnešos, nedēļās, dienās vai pat stundās, kas liecina, ka tie ir diezgan blīvi.

Pat pavisam nesen 1980. gados astrofiziķu vidū bija ievērojamas domstarpības par to, kas īsti ir kvazāri. Zinātniskā vienprātība radās, kad tika konstatēts, ka dažus kvazārus ieskauj galaktikas, kas radīja aktīvo galaktikas kodolu teoriju. Ir aprēķināts, ka, lai radītu tādu gaismas daudzumu, kādu tie rada, kvazāriem ir jādarbojas ar supermasīviem melnajiem caurumiem, kas gadā aprij no 10 līdz 1000 saules masām. Šāda melnā cauruma akrecijas diskā pārkarsētās gāzes tiek paātrinātas, lai tās tuvotos gaismas ātrumam, izdalot milzīgu daudzumu elektromagnētisko viļņu, jo liela masas daļa tiek tieši pārvērsta enerģijā. Šādos diskos aptuveni 10% matērijas tiek pārvērsti enerģijā pretstatā tam, ka tikai 0.7% masas tiek pārvērsti enerģijā kodolsintēzes reakcijās tipiskās zvaigznēs.

Tiek uzskatīts, ka kvazāri izstaro relatīvas strūklas no saviem rotācijas poliem, tāpat kā viņu mazākie radinieki pulsāri. 1979. gadā kvazārus izmantoja, lai apstiprinātu Einšteina relativitātes teoriju, novērojot gravitācijas lēcas efektus, kvazāra gaismai ceļojot uz Zemi. Lai gan sākotnēji tika uzskatīts, ka visi kvazāri ir “radio skaļi”, liekot tos apzīmēt kā radio avotus, turpmākie novērojumi atklāja, ka tikai neliela daļa (apmēram 10%) kvazāru izstaro lielu radio enerģiju. “Radioklusie” kvazāri tiek saukti par QSO (kvazizvaigžņu objektiem), un tiem ir ārkārtīgi svarīga loma agrīnā Visuma pētījumos un to, kā pirmo reizi veidojās zvaigznes un galaktikas.

Agrīnās struktūras, piemēram, kvazāri, var interpretēt kā galaktiku “dzimšanas sāpes”. Agrīnā Visumā gāzes bija vienmērīgāk sadalītas, tāpēc jaunizveidotajam melnajam caurumam būtu plašas iespējas iesūkt apkārtējo vielu. Piemēram, mūsu pašu supermasīvais melnais caurums Piena ceļa centrā satur aptuveni 3.7 miljonus saules masu, lai gan tas sākās ar daudz mazāku masu nekā šī. Tas ir bijis aizņemts, sūcot citas zvaigznes miljardiem gadu, taču visintensīvākais zvaigžņu patēriņš, iespējams, notika tās agrīnajā vēsturē. Tas izskaidro, kāpēc mēs neredzam kvazārus mūsdienu Visumā, bet tie ir viegli novērojami senākos reģionos.