Ce este un quasar?

Quasarii (sursele radar QUASi-stellAR) sunt corpuri luminoase gigantice aflate la o distanță de 780 de milioane și 13 miliarde de ani lumină și, în consecință, vechi. Se crede că sunt nuclee galactice active care conțin o gaură neagră supermasivă centrală. Cei mai strălucitori quasari sunt de 2 trilioane de ori mai strălucitori decât soarele nostru, sau aproximativ 100 de galaxii Calea Lactee. Ieșirea lor de lumină este continuă, dar poate fluctua în intensitate pe intervale de timp de ani, luni, săptămâni, zile sau chiar ore, ceea ce sugerează că sunt destul de dense.

Chiar și recent, în anii 1980, a existat un dezacord semnificativ între astrofizicieni cu privire la ce sunt cu adevărat quasarii. Un consens științific a apărut atunci când s-a descoperit că unii quasari sunt înconjurați de galaxii, dând naștere teoriei nucleului galactic activ. S-a calculat că, pentru a genera cantitatea de lumină pe care o produc, quasarii trebuie să fie alimentați de găuri negre supermasive care înghită între 10 și 1000 de mase solare pe an. În discul de acreție al unei astfel de găuri negre, gazele supraîncălzite sunt accelerate până la aproape viteza luminii, eliberând cantități uriașe de unde electromagnetice, pe măsură ce porțiuni mari din masă sunt convertite direct în energie. În astfel de discuri, aproximativ 10% din materie este convertită în energie, spre deosebire de doar 0.7% din masă fiind convertită în energie în reacțiile de fuziune din stelele tipice.

Se crede că quasarii emit jeturi relativiste de la polii lor de rotație, ca și verii lor mai mici, pulsarii. În 1979, quasarii au fost utilizați pentru a confirma teoria relativității a lui Einstein, prin observații ale efectelor lentilelor gravitaționale pe măsură ce lumina quasarului a călătorit spre Pământ. În timp ce la început s-a crezut că toți quasarii sunt „radio tare”, ceea ce a determinat etichetarea lor ca surse radio, observațiile ulterioare au arătat că doar o minoritate (aproximativ 10%) dintre quasari emit energie radio copioasă. Quasarurile „radio-liniștite” sunt denumiți QSO (obiecte cvasi-stelare) și joacă un rol extrem de important în studiile despre universul timpuriu și despre modul în care stele și galaxiile s-au format pentru prima dată.

Structurile timpurii, cum ar fi quasarii, ar putea fi interpretate ca „dolor de naștere” ale galaxiilor. În universul timpuriu, gazele erau distribuite mai uniform, astfel încât o gaură neagră nou formată ar avea oportunități ample de a aspira materia înconjurătoare. Propria noastră gaură neagră supermasivă din centrul Căii Lactee, de exemplu, conține aproximativ 3.7 milioane de mase solare, chiar dacă a început cu mult mai puțină masă decât aceasta. Ea a fost ocupată cu absorbția altor stele de miliarde de ani, dar cel mai intens consum stelar a avut loc probabil în timpul istoriei sale timpurii. Acest lucru explică de ce nu vedem niciun quasar în universul modern, dar ei sunt ușor de observat în regiunile mai vechi.