Kvasaari
Kvasaarit eli kvasitähtimäiset radiolähteet ovat energisimpiä ja kaukaisimpia aktiivisia galaktisia ytimiä (AGN).
Ne ovat melko pieniä verrattuna niiden tuottamaan energiaan. Kvasaarit eivät ole paljon suurempia kuin aurinkokunta. Kirkkauden muutosten mekanismiin liittyy luultavasti relativistinen säteilysuihku, joka suuntautuu lähes suoraan meitä kohti. Korkeimman tunnetun punasiirtymän kvasaarin (kesäkuussa 2011[päivitys]) punasiirtymä on 7,085, mikä tarkoittaa, että se on noin 29 miljardin valovuoden päässä Maasta. Tämä arvio on tehty käyttäen komoving-etäisyyden käsitettä.
Tutkijat ovat nyt yhtä mieltä siitä, että kvasaari on massiivisen galaksin keskellä oleva kompakti alue, joka ympäröi keskeistä supermassiivista mustaa aukkoa. Sen koko on 10-10 000 kertaa mustan aukon Schwarzschildin säde. Kvasaarin lähettämä energia on gravitaatioenergiaa, joka syntyy mustan aukon ympärillä olevaan akkrektiokiekkoon putoavasta massasta.
Kvasaarit ovat erittäin valovoimaisia. Ne tunnistettiin ensimmäisen kerran sähkömagneettisen säteilyn, kuten radioaaltojen ja näkyvän valon, suurella punasiirtymällä oleviksi lähteiksi. Valo (ja muu energia) näytti muistuttavan tähtiä, ei niinkään suuria lähteitä kuten galakseja. Toisaalta niiden spektreissä oli hyvin laajoja emissioviivoja, jotka eivät vastanneet tähdistä tunnettuja, joten niistä käytetään nimitystä "kvasitähti". Niiden valovoima voi olla 100 kertaa suurempi kuin Linnunradan.
Keskeisten supermassiivisten mustien aukkojen akkrektiokiekot voivat muuntaa noin 10 prosenttia kohteen massasta energiaksi. Tämä mekanismi selittää, miksi kvasaarit olivat yleisempiä maailmankaikkeuden alkuvaiheessa, sillä tämä energiantuotanto loppuu, kun supermassiivinen musta aukko kuluttaa kaiken kaasun ja pölyn lähistöllään.
Tämä tarkoittaa, että useimmat galaksit, myös oma Linnunratamme, ovat saattaneet käydä läpi aktiivisen vaiheen kvasaarina tai jonkin muun aktiivisen galaksin luokan galaksina. Nyt ne ovat lepotilassa, koska niissä ei ole ainetta, jota niiden keskeiset mustat aukot voisivat syöttää säteilyä tuottaakseen.
Taiteilijan kuva ULAS J1120+0641:stä, hyvin kaukaisesta kvasaarista, jonka voimanlähteenä toimii musta aukko, jonka massa on kaksi miljardia kertaa suurempi kuin Auringon massa. Luotto: ESO/M. Kornmesser
Chandran röntgenkuva on kvasaarista PKS 1127-145, joka on erittäin kirkas röntgen- ja näkyvän valon lähde noin 10 miljardin valovuoden päässä Maasta. Valtava röntgensäteilysuihku ulottuu ainakin miljoonan valovuoden päähän kvasaarista. Kuva on 60 kaarisekuntia sivulla. RA 11h 30m 7.10s Dec -14° 49' 27" Craterissa. Havaintopäivä: 28. toukokuuta 2000. Instrumentti: ACIS.
Gravitaatiolinssillä varustettu kvasaari HE 1104-1805.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on kvasaari?
A: Kvasaari eli kvasitähtimäinen radiolähde on aktiivinen galaktinen ydin (AGN, active galactic nucleus), joka on energisin ja kaukaisin AGN-tyyppi. Ne ovat melko pieniä verrattuna niiden lähettämään energiaan, eivätkä ne ole paljonkaan Aurinkokuntaa suurempia.
Kysymys: Kuinka kaukana kvasaareja voidaan löytää?
V: Kesäkuussa 2011 tunnetuin punasiirtymäinen kvasaari oli noin 29 miljardin valovuoden päässä Maasta.
K: Mikä on niiden kirkkauden muutosten taustalla oleva mekanismi?
V: Kirkkauden muutosten mekanismiin liittyy todennäköisesti lähes suoraan meitä kohti suunnattujen suihkujen relativistinen sädekehä.
K: Mitä kvasaarin keskipisteessä uskotaan olevan?
V: Tutkijat ovat nyt yhtä mieltä siitä, että kvasaari on massiivisen galaksin keskellä oleva kompakti alue, joka ympäröi keskeistä supermassiivista mustaa aukkoa. Sen koko on 10-10 000 kertaa mustan aukon Schwarzschildin säde.
K: Mistä sen energia tulee?
V: Kvasaarin lähettämä energia on peräisin gravitaatioenergiasta, joka syntyy mustan aukon ympärillä olevaan akkrektiokiekkoon putoavasta massasta.
K: Kuinka valovoimaisia ne ovat verrattuna muihin galakseihin?
V: Kvasaarit ovat erittäin valovoimaisia, ja niiden valovoima voi olla 100 kertaa suurempi kuin Linnunratagalaksimme.
K: Miksi ne olivat yleisempiä maailmankaikkeuden alussa?
V: Kvasaarit olivat yleisempiä varhaisessa maailmankaikkeudessa, koska tämä energiantuotanto loppuu, kun supermassiivinen musta aukko kuluttaa kaiken kaasun ja pölyn lähistöllään, mikä tarkoittaa, että useimmat galaksit ovat saattaneet käydä läpi aktiivisen vaiheen yhtenä tai jonkin muun aktiivisen galaksiluokan galaksina, ennen kuin ne ovat vaipuneet horrokseen, koska niiden keskeisille mustille aukoille ei ole ollut ainetta säteilyn tuottamiseen.
