Strălucind atât de puternic încât eclipsează galaxiile primordiale în care se află, quasarii sunt obiecte cosmice îndepărtate alimentate de găuri negre de miliarde de ori mai masive decât soarele nostru. Aceste forțe cosmice au fascinat astronomii încă de la descoperirea lor în urmă cu jumătate de secol.
În anii 1930, fizicianul Karl Jansky de la Bell Telephone Laboratoires a descoperit că interferențele statice ale liniilor telefonice transatlantice proveneau din Calea Lactee. În anii 1950, astronomii utilizau telescoapele radio pentru a sonda cerul și coroborau semnalele acestora cu observațiile în lumină vizibilă.
Totuși, unele surse punctiforme de unde radio nu aveau o corespondență în spectrul vizibil. Astronomii le-au numit surse radio cvasi-stelare sau quasari, deoarece semnalele lor veneau dintr-un singur loc, cum ar fi o stea. Însă termenul de quasar este impropriu; potrivit National Astronomical Observatory of Japan, doar aproximativ 10% dintre quasari emit unde radio.
Acordarea unei denumiri nu a însemnat automat determinarea naturii acestor obiecte cosmice. Au fost necesari ani de zile de studii pentru a stabili că aceste puncte îndepărtate, care păreau a indica stele, sunt create de particule accelerate până la viteze apropiate de cea a luminii.
”Quasarii sunt printre cele mai strălucitoare și îndepărtate obiecte cerești și sunt esențiali pentru înțelegerea universului primordial”, spune astronomul Bram Venemans de la Institutul Max Planck pentru Astronomie din Germania.
Jeturi cu viteza luminii
Oamenii de știință bănuiesc acum că aceste puncte strălucitoare sunt de fapt semnale ale nucleilor galactici care depășesc în strălucire galaxiile în care se află. Quasarii se găsesc doar în galaxii cu găuri negre supermasive – găuri negre de miliarde de ori mai masive decât Soarele.
Deși lumina nu poate scăpa dintr-o gaură neagră în sine, unele semnale pot evada pe la marginile acesteia. În timp ce praful și gazele sunt înghițite de gaura neagră, unele particule sunt accelerate departe de ea cu o viteză apropiată de cea a luminii. Particulele se îndepărtează de gaura neagră sub forma unor jeturi situate deasupra și dedesubtul acesteia, transportate de unul dintre cele mai puternice acceleratoare de particule din univers.
”Quasarii se formează în regiuni din univers în care densitatea materiei la scară largă este mai mare decât media”, spune astronomul Fabian Walter de la Institutul Max Planck pentru Astronomie.
Majoritatea quasarilor au fost descoperiți la miliarde de ani-lumină depărtare. Deoarece lumina are nevoie de timp pentru a călători, studierea obiectelor din spațiu funcționează ca o mașină a timpului; vedem un obiect așa cum acesta era atunci când lumina l-a părăsit în urmă cu miliarde de ani. Așadar, cu cât oamenii de știință privesc mai departe, cu atât ei pot vedea mai înapoi în timp.
Majoritatea celor peste 2.000 de quasari cunoscuți au existat la începuturile galaxiei. Este posibil ca galaxii precum Calea Lactee să fi găzduit cândva un quasar.
În decembrie 2017, a fost descoperit cel mai îndepărtat quasar, situat la o distanță de peste 13 miliarde de ani-lumină față de Pământ. Astronomii au observat quasarul, denumit J1342+0928, așa cum acesta apărea la 690 de milioane de ani după Big Bang. Astfel de quasari tineri pot dezvălui informații despre modul în care galaxiile evoluează în decursul timpului.
Quasarii emit energii de ordinul a milioane, miliarde sau trilioane de electronvolți. Aceste energii depășesc totalul luminii tuturor stelelor dintr-o galaxie. Fiind cele mai strălucitoare obiecte din univers, ei strălucesc de 10 până la 100.000 mai puternic decât Calea Lactee. De exemplu, dacă quasarul primordial 3C 273, unul dintre cele mai strălucitoare obiecte de pe cer, ar fi localizat la 30 de ani-lumină față de Pământ, el ar apărea la fel de strălucitor ca Soarele. (Totuși, quasarul 3C 273, primul quasar identificat, se află la 2,5 miliarde de ani-lumină față de noi, fiind unul dintre cei mai apropiați quasari, potrivit NASA.)
Studierea quasarilor este o adevărată provocare, datorită dificultăților de măsurare a masei găurilor negre supermasive cu care aceștia sunt în legătură.
Arborele genealogic
Quasarii fac parte dintr-o clasă de obiecte cunoscute sub denumirea de nuclee galactice active (în limba engleză, ”active galactic nuclei” – AGN). Această clasă mai include galaxiile Seyfert și blazarii. Toate acestea necesită o gaură neagră supermasivă pentru a le alimenta.
Galaxiile Seyfert sunt AGN cu energia ce mai joasă, de doar 100 de kiloelectronvolți (KeV). Blazarii, similar cu verii lor quasarii, generează semnificativ mai multă energie.
Mulți oameni de știință cred că cele trei tipuri de AGN reprezintă același obiect, dar privit din perspective diferite.
Sursa: Space.com.