Elemencik Cotygodniowa porcja wiedzy

Elemencik
Cotygodniowa porcja wiedzy

Czy lubicie patrzeć się w nocy na niebo? Ja uwielbiam! Nie mogę wyjść spod wrażenia patrząc przez teleskop jak nasz wszechświat jest wielki, a zarazem piękny. Różnorodne galaktyki oraz obiekty astronomiczne, które możemy jedynie obserwować i badać ich oddziaływania z oddali zapierają dech w piersiach i pobudzają wyobraźnie.

Galaktyka to skupisko dziesiątek, a często setek miliardów gwiazd, które krążą wokół wspólnego środka masy. Jednak jest jeden specyficzny rodzaj galaktyk tak zwanych galaktyk aktywnych, jakimi są KWAZARY. W swoich centrach mają bardzo masywne czarne dziury z których emitowane jest światło, natomiast promieniowanie pochodzi z dysku akrecyjnego. Dysk akrecyjny to wirujący wokół silnego pola grawitacyjnego pył i gaz, które przybierają postać swoistego dysku. Emisja światła przez kwazary jest spowodowana zsuwaniem się materii do czarnej dziury, powiększającej cyklicznie swoją masę i rozmiary. Materia zostaje zużyta, a następnie pozostaje tylko masywna czarna dziura, zmniejszająca swoją aktywność. Ciekawe jest że emitują energię rzędu milionów, miliardów, a nawet bilionów elektronowoltów. Ta energia jest większa od sumy emitowanego światła wszystkich gwiazd w galaktyce. Najjaśniejsze obiekty we wszechświecie, świecą niezależnie od lokalizacji od 10 do 100 tysięcy razy mocniej od Drogi Mlecznej. Kwazary to bardzo, bardzo odległe obiekty. Świadczy o tym przesunięcie emisji promieniowania ku czerwieni. Obserwacja kwazarów trwa już od kilkudziesięciu lat. Na chwilę obecną naliczono ich ponad milion.

Wiele osób mogłoby się zapytać jak to możliwe, że gaz i pył wirujący w dysku akrecyjnym świecą?

Astronomowie, bazując na swoich obserwacjach, modelach i prawach fizyki, uważają, że to zasługa sił tarcia. Im bliżej czarnej dziury, tym materia krąży szybciej, a im dalej – tym wolniej. Podobnie dzieje się z planetami w naszym Układzie Słonecznym. Merkury (pierwsza planeta od Słońca) musi krążyć dużo szybciej wokół Słońca niż Neptun (ostatnia planeta), żeby utrzymać się na orbicie. Analogicznie, bardziej odległe warstwy gazu i pyłu, orbitujące wokół czarnej dziury, mają mniejszą prędkość niż te znajdujące się bliżej. Gdy przylegające warstwy poruszają się z różną prędkością, pojawia się tarcie między nimi, które z kolei rozgrzewa materię do wysokich temperatur i powoduje świecenie dysku.

Uważa się, że wiele galaktyk ma w swoim centrum właśnie czarną dziurę. Nie do końca wiadomo jak sprawa wygląda z Drogą Mleczną, a dokładniej co znajduje się w jej centrum. Nie wiadomo natomiast, jaka jest zależność pomiędzy czarną dziurą w centrum, a formującą się galaktyką. Teoretycznie w dysku akrecyjnym mogą powstawać nowe gwiazdy dzięki zgromadzonej na nim materii. Z drugiej strony natomiast promieniowanie kwazarów oraz dżety(skolimowany strumień plazmowej materii wyrzucany z relatywistycznymi prędkościami) nie stwarzają warunków sprzyjających rozwojowi gwiazd.

Ciekawostka na koniec „Obecnie znany najjaśniejszy kwazar o oznaczeniu 3C 273 zlokalizowano w gwiazdozbiorze Panny. Jego jasność z perspektywy Ziemi dorównałaby Słońcu, gdyby znalazł się on w odległości 33 mln lat świetlnych od nasze planety.”

Podsumowując kwazary są to aktywne galaktyki powstałe wokół masywnej czarnej dziury, które świecą w wyniku reakcji zachodzących w dysku akrecyjnym. Zgłębienie wiedzy o nich dostarczy nam więcej informacji o przeszłości naszego wszechświata.

Autor: Mateusz Grabarczyk, ELEMENTUM