ที่ระยะทาง 2 พันล้านปีแสงจากบ้านของเราเป็นวัตถุที่ทรงพลังและอันตรายที่สุดในจักรวาลทั้งหมดของเรา ควาซาร์เป็นลำแสงพราวของพลังงานที่ยาวหลายพันล้านกิโลเมตร นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถศึกษาวัตถุนี้ได้อย่างเต็มที่
ควาซาร์คืออะไร
วันนี้ นักดาราศาสตร์ทั่วโลกกำลังพยายามศึกษาควาซาร์ ต้นกำเนิดและหลักการทำงาน การศึกษาจำนวนมากพิสูจน์ว่าควาซาร์เป็นหม้อขนาดใหญ่ที่เคลื่อนที่ไม่รู้จบของก๊าซอันตราย แหล่งพลังงานที่ทรงพลังที่สุดของวัตถุนั้นตั้งอยู่ภายในใจกลางของควาซาร์ นี่คือหลุมดำขนาดใหญ่ ควอซาร์มีน้ำหนักเท่ากับดวงอาทิตย์หลายพันล้านดวง
ควาซาร์กินทุกอย่างที่ขวางหน้า หลุมดำทำลายดวงดาวและกาแล็กซีทั้งหมด ดูดเข้าไปในตัวมันเองจนกว่าจะถูกลบและละลายไปจนหมด จนถึงปัจจุบัน quasar เป็นสิ่งที่แย่ที่สุดในจักรวาลเท่านั้น
วัตถุห้วงอวกาศ
ควาซาร์เป็นวัตถุที่อยู่ห่างไกลและสว่างที่สุดในจักรวาลที่มนุษย์ศึกษา ในยุค 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ถือว่าพวกมันเป็นวิทยุดวงดาว เพราะถูกค้นพบโดยใช้แหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุที่แรงที่สุด คำว่า "quasar" มาจากวลี "quasi-stellar radio source" คุณยังสามารถหาชื่อ QSO ได้จากผลงานของนักวิทยาศาสตร์มากมายเกี่ยวกับอวกาศ เมื่อพลังของกล้องโทรทรรศน์วิทยุแบบออปติคัลมีมากขึ้น นักดาราศาสตร์พบว่าควาซาร์ไม่ใช่ดาว แต่เป็นวัตถุรูปดาวที่วิทยาศาสตร์ไม่รู้จัก
สันนิษฐานว่าการปล่อยคลื่นวิทยุไม่ได้มาจากตัวควอซาร์เอง แต่มาจากรังสีที่มันถูกล้อมรอบ ควาซาร์ยังคงเป็นหนึ่งในวัตถุลึกลับที่สุดที่อยู่ห่างไกลจากกาแลคซี จนถึงปัจจุบัน มีคนไม่กี่คนที่สามารถพูดคุยเกี่ยวกับควาซาร์ได้ วัตถุท้องฟ้าเหล่านี้คืออะไรและจัดวางอย่างไร มีเพียงนักดาราศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ที่มีประสบการณ์มากที่สุดเท่านั้นที่จะตอบได้ สิ่งเดียวที่ได้รับการพิสูจน์อย่างถูกต้องก็คือควาซาร์ปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล เท่ากับดวงอาทิตย์ 3 ล้านดวงที่ปล่อยออกมา! ควาซาร์บางตัวปล่อยพลังงานมากกว่าดาวฤกษ์ทั้งหมดในกาแล็กซีของเรารวมกัน 100 เท่า ที่น่าสนใจคือ ควอซาร์สร้างสิ่งที่กล่าวมาทั้งหมดไว้ในพื้นที่ประมาณเท่ากับระบบสุริยะ
การปล่อยและขนาดของควาซาร์
พบร่องรอยของดาราจักรก่อนหน้ารอบควาซาร์ พวกมันถูกจำแนกว่าเป็นวัตถุที่เปลี่ยนสีแดงซึ่งมีรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าพร้อมกับคลื่นวิทยุและแสงที่มองไม่เห็น และมีมิติเชิงมุมที่เล็กมาก ก่อนการค้นพบควาซาร์ ปัจจัยเหล่านี้ทำให้ไม่สามารถแยกแยะดาวของพวกมันได้ - แหล่งกำเนิดจุด ในทางกลับกัน แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมมีแนวโน้มมากกว่าสอดคล้องกับรูปร่างของดาราจักร สำหรับการเปรียบเทียบ ค่าสัมประสิทธิ์ขนาดเฉลี่ยของควาซาร์ที่สว่างที่สุดคือ 12.6 และดาวที่สว่างที่สุดคือ 1.45
วัตถุท้องฟ้าลึกลับอยู่ที่ไหน
หลุมดำ พัลซาร์ และควาซาร์อยู่ไกลจากเราพอสมควร พวกมันคือเทห์ฟากฟ้าที่อยู่ห่างไกลที่สุดในจักรวาล ควอซาร์มีรังสีอินฟราเรดที่ใหญ่ที่สุด นักดาราศาสตร์สามารถกำหนดความเร็วของการเคลื่อนที่ของวัตถุต่างๆ ระยะห่างระหว่างวัตถุและจากโลกถึงวัตถุโดยใช้การวิเคราะห์สเปกตรัมได้
ถ้าการแผ่รังสีของควาซาร์เปลี่ยนเป็นสีแดง แสดงว่ากำลังเคลื่อนตัวออกจากโลก ยิ่งทำให้เป็นสีแดงมากขึ้น - ควาซาร์ยิ่งห่างจากเรามากขึ้นและความเร็วของมันก็เพิ่มขึ้น ควาซาร์ทุกชนิดเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก ซึ่งจะเปลี่ยนไปอย่างไม่รู้จบ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าความเร็วของควาซาร์ถึง 240,000 กม./วินาที ซึ่งเกือบ 80% ของความเร็วแสง!
เราจะไม่เห็นควอซาร์สมัยใหม่
เนื่องจากสิ่งเหล่านี้เป็นวัตถุที่อยู่ห่างไกลจากเรามากที่สุด วันนี้เราจึงสังเกตการเคลื่อนไหวของพวกมันเมื่อหลายพันล้านปีก่อน เพราะแสงสามารถเข้ามายังโลกของเราเท่านั้น เป็นไปได้มากที่สุดที่ห่างไกลที่สุดและเก่าแก่ที่สุดคือควาซาร์ อวกาศทำให้เรามองเห็นพวกมันได้ เนื่องจากมันเพิ่งปรากฏเมื่อประมาณ 10 พันล้านปีก่อนเท่านั้น สันนิษฐานได้ว่าบางส่วนของพวกเขาได้หยุดอยู่แล้วในวันนี้
ควาซาร์คืออะไร
แม้ว่าปรากฏการณ์นี้ยังไม่ได้รับการศึกษาเพียงพอ แต่จากข้อมูลเบื้องต้น ควอซาร์เป็นหลุมดำขนาดใหญ่ ของเธอสสารเร่งการเคลื่อนที่ของมันเมื่อกรวยของรูดึงเข้าไปในสสาร ซึ่งนำไปสู่ความร้อนของอนุภาคเหล่านี้ การเสียดสีซึ่งกันและกัน และการเคลื่อนที่ไม่รู้จบของมวลรวมของสสาร ความเร็วของโมเลกุลควาซาร์เร็วขึ้นทุกวินาที และอุณหภูมิก็สูงขึ้น การเสียดสีอย่างแรงของอนุภาคทำให้เกิดการปลดปล่อยแสงจำนวนมากและการแผ่รังสีประเภทอื่นๆ เช่น รังสีเอกซ์ ทุกปี หลุมดำสามารถดูดซับมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ดวงหนึ่งของเรา ทันทีที่มวลที่ถูกดูดเข้าไปในช่องทางมรณะถูกดูดซับ พลังงานที่ปล่อยออกมาจะกระจายออกเป็นรังสีในสองทิศทาง: ตามแนวขั้วโลกใต้และเหนือของควาซาร์ นักดาราศาสตร์เรียกปรากฏการณ์ที่ไม่ธรรมดานี้ว่า "ระนาบอวกาศ"
การสังเกตการณ์ล่าสุดของนักดาราศาสตร์แสดงให้เห็นว่าวัตถุท้องฟ้าเหล่านี้ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ใจกลางดาราจักรวงรี ตามทฤษฎีหนึ่งเกี่ยวกับต้นกำเนิดของควาซาร์ พวกเขาเป็นดาราจักรอายุน้อยซึ่งมีหลุมดำขนาดใหญ่ดูดซับสสารที่อยู่รายรอบ ผู้ก่อตั้งทฤษฎีกล่าวว่าแหล่งกำเนิดรังสีคือดิสก์สะสมของหลุมนี้ มันตั้งอยู่ในศูนย์กลางของดาราจักร และจากนี้ไป การเลื่อนสเปกตรัมสีแดงของควาซาร์นั้นมากกว่าค่าการเลื่อนความโน้มถ่วงทางจักรวาลวิทยาอย่างแน่นอน ไอน์สไตน์เคยทำนายสิ่งนี้ไว้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขา
ควาซาร์มักถูกนำมาเปรียบเทียบกับบีคอนของจักรวาล สามารถมองเห็นได้จากระยะไกลที่สุด ต้องขอบคุณพวกมันที่ศึกษาวิวัฒนาการและโครงสร้างของมัน ด้วยความช่วยเหลือของ "สัญญาณท้องฟ้า" พวกเขาศึกษาการกระจายของสารใด ๆ ตามแนวสายตา กล่าวคือ:เส้นดูดกลืนไฮโดรเจนที่แรงที่สุดจะเปลี่ยนเป็นเส้นดูดกลืนแสงสีแดง
เวอร์ชั่นของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับควาซาร์
มีอีกแบบนึง นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าวว่าควาซาร์เป็นดาราจักรอายุน้อยที่กำลังเกิดใหม่ วิวัฒนาการของดาราจักรมีการศึกษาเพียงเล็กน้อย เนื่องจากมนุษย์อายุน้อยกว่าที่เป็นอยู่มาก บางทีควาซาร์อาจเป็นสถานะเริ่มต้นของการก่อตัวกาแลคซี สันนิษฐานได้ว่าพลังงานที่ปล่อยออกมานั้นมาจากแกนกลางที่อายุน้อยที่สุดของดาราจักรใหม่ที่ทำงานอยู่
นักดาราศาสตร์คนอื่นๆ ถึงกับคิดว่าควาซาร์เป็นจุดในอวกาศที่สสารใหม่ของจักรวาลถือกำเนิดขึ้น สมมติฐานของพวกเขาพิสูจน์ได้ว่าตรงกันข้ามกับหลุมดำ มนุษยชาติจะต้องใช้เวลานานในการศึกษาความอัปยศของควาซาร์
ควาซาร์ที่รู้จัก
ควาซาร์แรกที่ค้นพบถูกค้นพบโดย Matthews และ Sandage ในปี 1960 มันตั้งอยู่ในกลุ่มดาวราศีกันย์ เป็นไปได้มากว่าจะเกี่ยวข้องกับดาวทั้ง 16 ดวงในกลุ่มดาวนี้ ผ่านไปสามปี แมทธิวส์สังเกตว่าวัตถุนี้มีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ สิ่งเดียวที่พิสูจน์ว่านี่ไม่ใช่ดาวก็คือการปล่อยพลังงานจำนวนมากในพื้นที่ที่ค่อนข้างเล็ก
การสังเกตของมนุษย์
ประวัติศาสตร์ของควาซาร์เริ่มต้นด้วยการศึกษาและวัดขนาดเชิงมุมที่มองเห็นได้ของแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีโดยใช้โปรแกรมพิเศษ
ในปี 1963 มีควาซาร์แล้วประมาณ 5 ตัว ในปีเดียวกันนั้น นักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ได้พิสูจน์การเลื่อนสเปกตรัมของเส้นเป็นสเปกตรัมสีแดง พวกเขาพิสูจน์แล้วว่านี่เป็นเพราะการเปลี่ยนแปลงของจักรวาลอันเป็นผลมาจากการแยกตัว ดังนั้นระยะทางสามารถคำนวณได้โดยใช้กฎของฮับเบิล เกือบจะในทันที นักวิทยาศาสตร์อีกสองคนคือ Yu. Efremov และ A. Sharov ได้ค้นพบความแปรปรวนของความสว่างของควาซาร์ที่ตรวจพบ ขอบคุณรูปภาพจากโฟโตเมตริก พวกเขาพบว่าความแปรปรวนมีช่วงเวลาเพียงไม่กี่วัน
หนึ่งในควอซาร์ที่ใกล้ที่สุดกับเรา (3C 273) มีการเลื่อนสีแดงและความสว่างที่สัมพันธ์กับระยะทางประมาณ 3 mlrd ปีแสง. วัตถุท้องฟ้าที่อยู่ห่างไกลที่สุดจะส่องสว่างกว่าดาราจักรธรรมดาหลายร้อยเท่า ง่ายต่อการลงทะเบียนกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุสมัยใหม่ที่ระยะ 12 พันล้านปีแสงขึ้นไป เพิ่งตรวจพบควาซาร์ใหม่ที่อยู่ห่างจากโลก 13.5 พันล้านปีแสง
เป็นการยากที่จะคำนวณจำนวนควาซาร์ที่ถูกค้นพบได้อย่างแม่นยำจนถึงปัจจุบัน สิ่งนี้เกิดขึ้นทั้งเนื่องจากการค้นพบวัตถุใหม่อย่างต่อเนื่อง และเนื่องจากการขาดขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างดาราจักรและควาซาร์ที่ทำงานอยู่ ในปี 1987 รายชื่อของควาซาร์ที่จดทะเบียนได้รับการตีพิมพ์จำนวน 3594 ในปี 2548 มีมากกว่า 195,000 ตัว และวันนี้มีจำนวนมากกว่า 200,000 ตัว
ในขั้นต้น คำว่า "ควาซาร์" หมายถึงวัตถุบางประเภทที่คล้ายกับดาวฤกษ์มากในช่วงที่มองเห็นได้ (ออปติคัล) แต่มีความแตกต่างหลายประการ: การปล่อยคลื่นวิทยุที่แรงที่สุดและขนาดเชิงมุมที่เล็ก (< 100)
ความคิดเบื้องต้นของร่างกายเหล่านี้พัฒนาขึ้นในช่วงเวลาที่พวกเขาค้นพบ ถึงตอนนี้มันก็จริงแต่ก็ยังนักวิทยาศาสตร์ยังได้ระบุควาซาร์ที่เงียบด้วยคลื่นวิทยุ พวกเขาไม่ได้สร้างรังสีที่รุนแรงเช่นนี้ ในปี 2015 มีการลงทะเบียนวัตถุที่รู้จักประมาณ 90% แล้ว
วันนี้ สติกมาตาของควาซาร์ถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงสีแดงของสเปกตรัม หากพบศพในอวกาศที่มีการกระจัดที่คล้ายกันและปล่อยพลังงานออกมาอย่างทรงพลัง ก็มีโอกาสที่จะถูกเรียกว่า "ควาซาร์" ได้ทุกเมื่อ
สรุป
จนถึงปัจจุบัน นักดาราศาสตร์มีวัตถุท้องฟ้าดังกล่าวประมาณสองพันดวง เครื่องมือหลักในการศึกษาควาซาร์คือกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคนิคของมนุษยชาติไม่สามารถชื่นชมยินดีกับความสำเร็จของมันได้ จึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าในอนาคตเราจะไขปริศนาว่าควาซาร์และหลุมดำคืออะไร บางทีพวกมันอาจเป็น "ถังขยะ" ชนิดหนึ่งที่ดูดซับสิ่งของที่ไม่จำเป็นทั้งหมด หรือบางทีพวกมันอาจเป็นศูนย์กลางและพลังงานของจักรวาล