Квазары

В начале 60-х гг. XX в. внимание астрономов привлекли звездообразные источники радиоизлучения, названные впоследствии квазарами. Они имели сходство со звездами по внешнему виду на фотографиях и с газовыми туманностями по характеру эмиссионных спектров, расшифровать которые, однако, долго не удавалось. Линии в спектре звездообразного радиоисточника ЗС 273 нельзя было приписать ни одному из существующих химических элементов. Загадку разрешил в 1963 г. американский астроном М. Шмидт. Он догадался, что линии, наблюдаемые в спектре этого квазара, являются хорошо известными линиями водорода, только сильно сдвинутыми в красную область спектра. Подобный сдвиг означал, что источник излучения удаляется от нас с очень большой скоростью (более 30 000 км/с). Значит, он находится на огромном расстоянии от нас, поскольку, согласно закону Хаббла (см. Расширение Вселенной), чем больше красное смещение, тем дальше находится от нас излучающий объект.

Оказалось, что квазар ЗС273 и другие, подобные ему радиоисточники расположены не в нашей Галактике, а очень далеко за ее пределами, на расстоянии в несколько миллиардов световых лет. При этом квазары выглядят на фотографиях очень яркими по сравнению с удаленными галактиками и в радиодиапазоне излучают так же сильно, как близкие радиоисточники. Отсюда следует, что их светимость в сотни раз больше, чем у обычных галактик. В то же время размеры их гораздо меньше размеров галактик. Так что квазары — космические объекты колоссальной поверхностной яркости.

Наряду с компактностью и сильным радиоизлучением квазары отличаются от обычных галактик и характерными особенностями спектра. В спектрах квазаров наблюдается значительно более интенсивное излучение в инфракрасной и ультрафиолетовой областях. Эмиссионные линии говорят о том, что в квазарах имеется горячий, весьма разреженный газ и более плотные газовые облака, движущиеся с большими скоростями, достигающими 3000 км/с. Как правило, у квазаров изменяется блеск.

Природа явления квазаров еще не вполне ясна, имеется предположение, согласно которому ядро квазара — это вращающееся сверхмассивное плазменное тело, обладающее очень сильным магнитным полем. Под действием сил тяготения оно медленно сжимается, а его вращающееся магнитное поле преобразует энергию сжатия в излучение. Сторонники подобной точки зрения считают, что таким путем можно объяснить выделение квазарами мощного потока энергии из сравнительно небольшого объема.

В последнее время многие астрономы склоняются к мысли, что в центре квазара может располагаться сверхмассивная черная дыра с массой в сотни миллионов солнечных масс. Такая черная дыра должна «втягивать» в себя окружающий газ, и этот процесс может сопровождаться выделением большого количества энергии.

Весьма важным является вопрос о том, какое место занимают квазары среди космических объектов — являются ли они уникальными образованиями или определенным промежуточным этапом в развитии космических систем, необходимым звеном в том эволюционном ряду, который берет начало от ранних этапов расширения Вселенной и который в конечном счете привел к формированию галактик.

Не случайно, конечно, квазары по многим своим свойствам напоминают активные ядра галактик, встречающиеся, например, в радиогалактиках и сейфертовских галактиках.

Как уже говорилось, квазары весьма удаленные объекты. А чем дальше от нас находится тот или иной космический объект, тем в более отдаленном прошлом мы его наблюдаем (поскольку скорость света конечна). Галактики, в том числе и галактики с активными ядрами, расположены в среднем ближе, чем квазары. Следовательно, это объекты более поздние — они должны были образоваться позже, чем квазары. Возникло предположение — не являются ли квазары ядрами будущих галактик? Теми зародышами, вокруг которых впоследствии каким-то образом возникают десятки и сотни миллиардов звезд, образующих звездные острова Вселенной.