 |
|
|
KWAZAR W 1963 r. radioastronomowie uważnie obserwowali przejście Księżyca przed silnym źródłem radiowym 5C 275. Obiekt ten budził szczególne zainteresowanie naukowców, ponieważ poprzednio zidentyfikowano go z optycznie słabym, niebieskim ciałem gwiazdopodobnym o szczególnym widmie. Rozpoznanie to budziło jednak poważne wątpliwości, ponieważ z pomocą ówczesnych radioteleskopów można było ustalić położenie źródła z dokładnością tylko do pięciu sekund łuku. Przesłonięcie przez krawędź Księżyca fal radiowych, emitowanych z 3C273 umożliwiło dokładnie określenie położenia radioźródła; okazało się, że była to istotnie domniemana ,,gwiazda". Zakrycie, bo tak nazywa się takie przesłonięcie, ujawniło także, że 3C273 nie jest pojedynczym źródłem, lecz składa się z dwóch części. Dokładne późniejsze badania optyczne ustaliły, że jeden składnik stanowi z pewnością zwarte źródło, drugi związany jest ze słabo widoczną strugą materii. Optyczne widmo obiektu gwiazdopodobnego było dla astronomów prawdziwą zagadką: nie wykazywało śladu wodoru - głównego składnika gwiazd. Jednakże optyczne obserwacje miały przynieść jeszcze większą niespodziankę. Pod koniec 1965 r. zrozumiano, że charakterystyczne linie wodoru są jednak obecne w widmie: linie normalnie obserwowane optycznie były przesunięte do podczerwieni, podczas gdy te, które teraz zarejestrowano, zwykle występują w ultrafiolecie. Tak więc obiekt wykazywał bezprecedensowe przesunięcie ku czerwieni, o wiele większe, niż można by się spodziewać po gwieździe. Później okazało się, że cechy charakterystyczne dla 3C273 występują także w obiekcie 3C48, który pierwotnie (w 1960 r.), rozpoznano jako niebieską gwiazdę". Z powodu podobieństwa do gwiazd, oba obiekty nazwano gwiazdopodobnymi źródłami radiowymi (quasi-stellar radio sources), w skrócie kwazarami {quasars). Okazało się, że takich obiektów jest o wiele więcej. Wszystkie wykazują duże przesunięcia ku czerwieni, chociaż większość z nich wcale nie osiąga maksimum emisji w obszarze fal radiowych. Mimo że obiektom tym nadano bardziej stosowną nazwę obiektów gwiazdopodobnych (quasi-stellar objects), QSO, to nazwa kwazary przylgnęła do nich na dobre. Czym są kwazary? Jeśli wielkie przesunięcia ku czerwieni wyznaczają ich oddalenie, jak się przyjmuje dla galaktyk, to 3C273 leży w odległości nie mniejszej niż 1500 milionów lat świetlnych, a 3C48 dwukrotnie dalej. Jeśli jednak tak jest, to promieniowanie optyczne wysyłane przez nie jest 1000 razy silniejsze niż promieniowanie galaktyki takiej, jak nasza. To nie koniec problemów. Promieniowanie kwazarów jest nie tylko bardzo silne, ale i zmienne, często w skali kilku tygodni. Z tego wynika, że wymiary źródła nie mogą przekraczać kilku tygodni świetlnych. W przeciwnym razie promieniowanie z najdalszych jego części docierałoby do nas z opóźnieniem wystarczającym, aby rozmyć" zmiany natężenia na dłuższy okres. W 1965 r. nie znano mechanizmu, który mógłby produkować tak potężne promieniowanie w tak małym obszarze przestrzeni. Szukano więc innych wytłumaczeń dla ogromnego przesunięcia ku czerwieni. Może kwazary są jądrami, wyrzuconymi z macierzystych galaktyk - zastanawiano się tak że ich wielkie prędkości nie mają nic wspólnego z rozszerzaniem się wszechświata i obiekty te znajdują się stosunkowo blisko? A może przesunięcia ku czerwieni są spowodowane silnym polem grawitacyjnym, co jest możliwe według teorii względności. Żadne z wytłumaczeń nie pasowało jednak do wszystkich znanych faktów i w rezultacie przypuszczenia te odrzucono. Wydawało się, że jest tylko jedna zadowalająca odpowiedź: przesunięcia ku czerwieni wynikają z oddalenia są istotnie ,,kosmologiczne". To wyjaśnienie jest dziś ogólnie przyjęte i tylko nieliczni je negują. Kluczem do zrozumienia natury kwazarów jest ich ogromne oddalenie od nas. Obserwujemy obiekty utworzone w stosunkowo wczesnych dniach wszechświata, na etapie, gdy tworzyły się galaktyki. Ich widma ukazują ciągłe tło, na które nałożone są szerokie linie. Część ciągła pochodzi prawdopodobnie ze zwartego źródła, a linie z obłoków gorącego gazu otaczającego ten rdzeń. Widma kwazarów są bardzo podobne do widm galaktyk określanych jako galaktyki Seyferta typu I, o niezwykle aktywnych jądrach. W istocie galaktyki Seyferta i kwazary wydają się obiektami tego samego rodzaju, z tym że galaktyki Seyferta typu l są na nieco późniejszym etapie rozwoju niż kwazary. Galaktyki Seyferta typu II, które mają mniej aktywne jądra, znajdują się na jeszcze późniejszym etapie rozwoju. Ani galaktyki Seyferta, ani kwazary nie są obiektami stale obecnymi we wszechświecie, sygnalizują raczej różne fazy jego ewolucji. |
Kwazar 3C273