Der hellste Quasar im Universum. Was ist das Hellste im Universum? Fakten über Quasare

„Unsere Welt ist in einem riesigen Ozean aus Energie eingetaucht, in dem wir fliegen unendlicher Raum mit unvorstellbarer Geschwindigkeit.
N. Tesla

Quasare wurden erst vor kurzem, in der Mitte des 20. Jahrhunderts, von Astronomen entdeckt. Es gibt immer noch Debatten darüber, was sie sind. Wissenschaftler haben mehrere Theorien, aber welche davon richtig ist, ist noch unbekannt.

Leuchtfeuer des Universums

Zunächst wurden Quasare mit Sternen verwechselt: Aus großer Entfernung sehen diese Objekte wie leuchtende Punkte aus. Aber wenn elektromagnetische Strahlung Die Entfernung zu diesen Sternen wurde berechnet und ihre Helligkeit bestimmt, Wissenschaftler staunten. Weil ein so weit von uns entfernter Stern nicht gesehen werden kann. Und der Stern kann nicht so hell sein. Quasare leuchten zehn- und manchmal hundertmal heller als alle Sterne unserer Galaxie zusammen. Darüber hinaus ist ihre Größe mit der Größe des Sonnensystems vergleichbar, was bedeutet, dass sie Hunderttausende Male kleiner sind als die durchschnittliche Galaxie.

Quasar leuchtet heller als jeder Stern

Die neuen Weltraumobjekte wurden Quasare genannt (was „quasi-stellare Radioquelle“ bedeutet) und man begann, sie zu untersuchen. Bald wurde eine neue erstaunliche Eigenschaft entdeckt: Quasare änderten ständig ihren Helligkeitsgrad, und das über sehr kurze Zeiträume. Manchmal traten Veränderungen innerhalb weniger Tage oder sogar Stunden ein.

Der uns am nächsten gelegene Quasar heißt 3C 273 liegt in einer Entfernung von 3 Milliarden Lichtjahren und hat eine Helligkeit von -13. Die am weitesten entfernten entdeckten Quasare sind 12 Milliarden Lichtjahre entfernt, und dennoch können wir sie sehen, weil sie mit verrückter Intensität leuchten. Jeder Quasar befindet sich im Zentrum der Galaxie, weshalb Quasare als aktive galaktische Kerne bezeichnet werden.

Das Licht von Quasaren braucht Milliarden von Jahren, um uns zu erreichen, und was wir sehen, ist eine ferne Vergangenheit. Alle Quasare sind sehr weit von unserer Galaxie entfernt; Durch die Beobachtung von Quasaren kann man also verstehen, was zum Zeitpunkt ihrer Geburt am Rande des Universums geschah. Da das Universum homogen ist, ist höchstwahrscheinlich dasselbe in unserer Region passiert. Vielleicht gab es in unserer Galaxie auch einmal einen Quasar, der zu diesem Zeitpunkt seine Existenz beendet hatte oder sich in etwas anderes verwandelt hatte.

Aufgrund ihres fortgeschrittenen Alters werden Quasare als „Dinosaurier des Universums“ bezeichnet. Sie existieren schon sehr lange, fast so lange wie unser Universum. Neue Quasare sind schon lange nicht mehr entstanden.

Wenn wir die Energie eines Quasars nutzen könnten, würde er für immer bestehen bleiben. Die Energie, die dieses helle Objekt in einer Sekunde abgibt, würde ausreichen, um unseren Planeten für Milliarden von Jahren mit Strom zu versorgen.

Quasar-Appetit

Nach einer Version Quasare sind junge Galaxien, die für stellare Verhältnisse erst vor relativ kurzer Zeit entstanden sind. Im Zentrum einer solchen Galaxie befindet sich ein Schwarzes Loch, das Materie absorbiert. Von ihm geht ein heller Glanz aus. Oder besser gesagt, nicht von ihr, sondern aus der angrenzenden Gegend. Schließlich befindet sich das interstellare Gas um ein Schwarzes Loch immer in einem erhitzten Zustand.

Quasare sind keine einfachen Schwarzen Löcher, sondern supermassereiche, weshalb ihre Strahlung so stark ist. Und die Helligkeitsänderungen werden wie folgt erklärt: Wenn ein neues Objekt in den Anziehungsbereich eines Schwarzen Lochs fällt, flackert es auf. Wenn die „Nahrung“ nicht kommt, verblasst ihr Licht. Man muss sagen, dass der Quasar einen ausgezeichneten Appetit hat – er verzehrt Sterne, ihre Systeme, Cluster und ganze Galaxien. Mit der Zeit wird das Schwarze Loch alle Materie in seiner Reichweite verzehren und aufhören zu leuchten. Dies ist wahrscheinlich mit dem Schwarzen Loch im Zentrum unserer Galaxie passiert. Sie hat alles „gefressen“, was sie erreichen konnte, und ist nun in einem Zustand der Ruhe.

Nach einer anderen Version Quasare sind selbst keine Schwarzen Löcher, sondern Teil eines Systems, das aus einem Schwarzen Loch, einem Quasar und einem sie verbindenden Tunnel besteht. Das Schwarze Loch absorbiert Objekte und die absorbierte Energie wird dann durch den Quasar abgegeben.

Da ist noch einer interessante Theorie : Quasare sind so besondere Punkte im Universum, wo es entsteht neue Energie und Materie, die sich dann überall ausbreitet. Das heißt, Quasare sind kosmische Batterien, die das Universum mit Energie versorgen.

Da die Teleskope immer weiter fortgeschritten sind, entdecken Astronomen ständig neue Quasare. Derzeit wurden bereits mehr als 200.000 Quasare entdeckt

Der nächstgelegene Quasar ist 3C 273, der sich in einer riesigen elliptischen Galaxie im Sternbild Jungfrau befindet. Bildnachweis: ESA/Hubble und NASA.

Quasare leuchten so hell, dass sie die alten Galaxien, in denen sie leben, in den Schatten stellen. Sie sind entfernte Objekte, die im Wesentlichen ein Schwarzes Loch mit einer Akkretionsscheibe sind, die milliardenfach massereicher ist als unsere Sonne. Diese mächtigen Objekte faszinieren Astronomen seit ihrer Entdeckung Mitte des letzten Jahrhunderts.

In den 1930er Jahren entdeckte Karl Jansky, ein Physiker an den Bell Telephone Laboratories, „Sternrauschen“, das in der Mitte des Sterns am stärksten war. Milchstraße. In den 1950er Jahren konnten Astronomen mithilfe von Radioteleskopen den Nachweis erbringen neuer Typ Objekte in unserem Universum.

Da dieses Objekt wie ein Punkt aussah, nannten es Astronomen eine „quasi-stellare Radioquelle“ oder Quasar. Allerdings ist diese Definition nicht ganz korrekt, da laut National Astronomisches Observatorium In Japan senden nur etwa 10 Prozent der Quasare starke Radiowellen aus.

Es bedurfte jahrelanger Forschung, um zu erkennen, dass diese entfernten Lichtflecken, die wie Sterne aussahen, von Teilchen erzeugt wurden, die auf Geschwindigkeiten annähernd Lichtgeschwindigkeit beschleunigten.

„Quasare gehören zu den hellsten und am weitesten entfernten bekannten Himmelsobjekten. Sie haben entscheidend Evolution zu verstehen frühes Universum„- betonte der Astronom Bram Venemans vom Institut für Astronomie. Max Planck in Deutschland.

Es wird angenommen, dass Quasare in den Regionen des Universums entstehen, in denen Gesamtdichte Substanzen sind viel höher als der Durchschnitt.

Die meisten Quasare wurden Milliarden Lichtjahre entfernt gefunden. Weil Licht erfordert bestimmte Zeit Um diese Distanz zurückzulegen, ähnelt die Untersuchung von Quasaren einer Zeitmaschine: Wir sehen das Objekt so, wie es war, als das Licht es vor Milliarden von Jahren verließ. Fast alle der bisher über 2.000 bekannten Quasare kommen in jungen Galaxien vor. Unsere Milchstraße hat, wie auch andere ähnliche Galaxien, dieses Stadium wahrscheinlich bereits überschritten.

Im Dezember 2017 wurde der am weitesten entfernte Quasar entdeckt, der sich in einer Entfernung von mehr als 13 Milliarden Lichtjahren von der Erde befand. Wissenschaftler haben dieses als J1342+0928 bekannte Objekt mit Interesse beobachtet, seit es nur 690 Millionen Jahre nach dem Urknall erschien. Diese Art von Quasaren kann Aufschluss darüber geben, wie sich Galaxien im Laufe der Zeit entwickeln.

Der helle Quasar PSO J352.4034-15.3373 befindet sich in einer Entfernung von 13 Milliarden Lichtjahren. Bildnachweis: Robin Dienel/Carnegie Institution for Science.

Quasare emittieren Millionen, Milliarden und vielleicht sogar Billionen Elektronenvolt Energie. Diese Energie übersteigt gesamt das Licht aller Sterne der Galaxie, weshalb Quasare 10-100.000 Mal heller leuchten als beispielsweise die Milchstraße.

Wenn Quasar 3C 273, eines der hellsten Objekte am Himmel, 30 Lichtjahre von der Erde entfernt wäre, würde er so hell wie die Sonne erscheinen. Allerdings beträgt die Entfernung zum Quasar 3C 273 tatsächlich mindestens 2,5 Milliarden Lichtjahre.

Quasare gehören zu einer Klasse von Objekten, die als aktive galaktische Kerne (AGNs) bekannt sind. Hierzu zählen auch Seyfert-Galaxien und Blazare. Alle diese Objekte erfordern Supermasse schwarzes Loch für die Existenz.

Seyfert-Galaxien sind die meisten schwacher Typ AGN erzeugt nur etwa 100 Kiloelektronenvolt Energie. Blazare setzen wie ihre Cousins, Quasare, deutlich größere Energiemengen frei.

Viele Wissenschaftler glauben, dass es sich bei allen drei Arten von AGN im Wesentlichen um dieselben Objekte handelt, die sich jedoch in unterschiedlichen Winkeln zu uns befinden.

Am meisten helle Objekte im Universum

Quasare leuchten so hell, dass sie die alten Galaxien, in denen sie leben, in den Schatten stellen. Sie sind entfernte Objekte, die ein Schwarzes Loch enthalten, das eine Milliarde Mal massereicher ist als unsere Sonne. Diese mächtigen Objekte faszinieren Astronomen seit ihrer Entdeckung Mitte des letzten Jahrhunderts.

In den 1930er Jahren entdeckte Karl Jansky, ein Physiker an den Bell Telephone Laboratories, dass das „Sternrauschen“ im zentralen Teil der Milchstraße am intensivsten ist. In den 1950er Jahren gelang es Astronomen mithilfe von Radioteleskopen, einen neuen Objekttyp in unserem Universum zu entdecken.

Da dieses Objekt wie ein Punkt aussah, nannten es Astronomen eine „quasi-stellare Radioquelle“ oder Quasar. Allerdings ist diese Definition nicht ganz korrekt, da nach Angaben des National Astronomical Observatory of Japan nur etwa 10 Prozent der Quasare starke Radiowellen aussenden.

Es bedurfte jahrelanger Forschung, um zu erkennen, dass diese entfernten Lichtflecken, die wie Sterne aussahen, durch Teilchen erzeugt wurden, die auf Geschwindigkeiten annähernd Lichtgeschwindigkeit beschleunigten.

„Quasare gehören zu den hellsten und am weitesten entfernten bekannten Himmelsobjekten. Sie sind entscheidend für das Verständnis der Entwicklung des frühen Universums“, sagte der Astronom Bram Venemans vom Institut für Astronomie. Max Planck in Deutschland.

Es wird angenommen, dass Quasare in jenen Regionen des Universums entstehen, in denen die Gesamtdichte der Materie deutlich über dem Durchschnitt liegt.

Die meisten Quasare wurden Milliarden Lichtjahre entfernt gefunden. Da Licht Zeit braucht, um diese Distanz zurückzulegen, ähnelt die Untersuchung von Quasaren einer Zeitmaschine: Wir sehen das Objekt so, wie es war, als das Licht es vor Milliarden von Jahren verließ. Fast alle der bisher über 2.000 bekannten Quasare kommen in jungen Galaxien vor. Unsere Milchstraße hat, wie auch andere ähnliche Galaxien, dieses Stadium wahrscheinlich bereits überschritten.

Im Dezember 2017 wurde der am weitesten entfernte Quasar entdeckt, der sich in einer Entfernung von mehr als 13 Milliarden Lichtjahren von der Erde befand. Wissenschaftler haben dieses als J1342+0928 bekannte Objekt mit Interesse beobachtet, seit es nur 690 Millionen Jahre nach dem Urknall erschien. Diese Art von Quasaren kann Aufschluss darüber geben, wie sich Galaxien im Laufe der Zeit entwickeln.

Quasare emittieren Millionen, Milliarden und vielleicht sogar Billionen Elektronenvolt Energie. Diese Energie übersteigt die Gesamtlichtmenge aller Sterne der Galaxie, weshalb Quasare 10 bis 100.000 Mal heller leuchten als die Milchstraße.

Wenn Quasar 3C 273, eines der hellsten Objekte am Himmel, 30 Lichtjahre von der Erde entfernt wäre, würde er so hell wie die Sonne erscheinen. Allerdings beträgt die Entfernung zum Quasar 3C 273 tatsächlich mindestens 2,5 Milliarden Lichtjahre.

Quasare gehören zu einer Klasse von Objekten, die als aktive galaktische Kerne (AGNs) bekannt sind. Hierzu zählen auch Seyfert-Galaxien und Blazare. Für alle diese Objekte ist ein supermassereiches Schwarzes Loch erforderlich.

Seyfert-Galaxien sind die schwächste Art von AGN und erzeugen nur etwa 100 Kiloelektronenvolt Energie. Blazare setzen wie ihre Cousins, Quasare, deutlich größere Energiemengen frei.

Viele Wissenschaftler glauben, dass es sich bei allen drei Arten von AGN im Wesentlichen um dieselben Objekte handelt, die sich in unterschiedlichen Winkeln zu uns befinden.

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Vor mehr als 50 Jahren war es dank der Einführung des ersten Radioteleskops dank Wissenschaftlern möglich, die hellsten Objekte im Universum zu entdecken und enorme Strahlung zu untersuchen. Nach kosmischen Maßstäben ist das so groß unbekanntes Objekt waren sehr bescheiden - nicht mehr als das Sonnensystem. Ein Merkmal des Objekts war seine außergewöhnliche Helligkeit: Das Licht erreichte die Erde über mehrere Dutzend Milliarden Jahre hinweg. Später wurden solche Energiequellen Quasare genannt.

Der Begriff „Quasar“ ist ein Akronym, das aus zwei Konzepten besteht und wörtlich für „quasi-stellare Radioquellen“ steht. Ihre Strahlungsleistung ähnelt der einer ganzen Galaxie, allerdings in einem komprimierten Volumen. Die optische Beobachtung offenbart nicht das volle Wesen von Quasaren. Ihre scheinbare Struktur variiert stark je nach Entfernung des Objekts.

Nach dem Hubble-Gesetz, dass sich das Universum schnell in alle Richtungen ausdehnt, befinden sich diese radioaktiven Objekte in einer Entfernung von Milliarden Lichtjahren von der Erde und bewegen sich weiterhin mit enormer Geschwindigkeit von ihr weg. Je weiter der Quasar von der Erde entfernt ist, desto schneller, nahe der Lichtgeschwindigkeit, entfernt er sich vom Planeten. Die am weitesten entfernten Quasare liegen 20 Milliarden Lichtjahre entfernt.

Die in der Natur von Quasaren beobachtete Rotverschiebung sind Linien eines Atoms, deren Position sich ändert, wenn eine Doppler-Verschiebung angewendet wird. Mit anderen Worten, dies bestätigt die enorme Geschwindigkeit der Entfernung von Mysterien Weltraumobjekte vom Planeten Erde. Redshift wurde erstmals im letzten Jahrhundert von Schmidt entdeckt.

Im Gegensatz zu Sternen, die am Himmel bereits mit bloßem Auge gut sichtbar sind, sind Quasare ohne astronomische Ausrüstung nicht zu sehen. Das Problem der Beobachtung liegt in der enormen Entfernung von Weltraumobjekten und nicht in ihrer Strahlung. Im Gegensatz dazu ist die Leuchtkraft eines Quasars ähnlich der von große Galaxie. Allerdings kann die Helligkeit von Quasaren im Laufe einer Woche erheblich schwanken, was darauf hindeutet, dass Himmelsobjekte klein sind. Aktive Strahlung hält über einen langen Zeitraum an – Millionen von Jahren – und die Intensität dieser Strahlung weist auf die Massivität des Mysteriums hin kosmischer Körper. Um eine so große Energiemenge auszusenden, muss die Masse die Gesamtmasse aller Objekte im Sonnensystem, einschließlich der Sonne, um das Zehnmillionenfache übersteigen. Viele Wissenschaftler sind sich aufgrund dieser Eigenschaften einig, dass Quasare die Kerne entstehender Galaxien sind, die voller Energie und radioaktiver Strahlung sind.

Aber die relativ kleine Größe mit solch starker Strahlung ähnelt sehr den sogenannten „Schwarzen Löchern“ – Himmelsobjekten, die selbst mit superstarken Teleskopen nicht gesehen werden können, da sie ein leistungsstarkes Energieobjekt darstellen. Die Anziehungskraft in dieses Objekt so hoch, dass es sogar sein eigenes abgestrahltes Licht absorbiert. Schwarze Löcher befinden sich in der Regel in Herzen große Galaxien und ermöglichen es Ihnen, sich selbst zu „berechnen“, indem Sie den riesigen Fluss radioaktiver Partikel und den Einfluss der Schwerkraft auf nahegelegene Himmelskörper untersuchen. Die Theorie, dass Quasare dieselben Schwarzen Löcher sind, nur in jungen Sternsystemen, hat weniger Anhänger als die Theorie, dass sie als zentrales Objekt in den Galaxien selbst beteiligt sind.

Bei der Untersuchung der Strahlung eines Quasars vermuteten Astronomen, dass das Objekt aus mehreren Arten von Strömen besteht Elementarteilchen, wodurch es im ultravioletten, infraroten Spektrum beobachtet werden kann, Röntgenstrahlung und optische Bildgebung. Kosmische „Strahlen“ von Quasaren breiten sich in zwei Teilen durch das Universum aus entgegengesetzte Richtungen, wodurch eine radioaktive Hülle um ein Himmelsobjekt entsteht. Das Zentrum des Quasars erzeugt aktiv Ströme elektromagnetischer Teilchen, die auf beiden Seiten auch entgegengesetzte Jets bilden.

Woher kommt so ein kompakter Himmelskörper solche Energiereserven?

Das von einem Quasar erzeugte Gravitationsfeld ist so stark, dass es alles zerstört, was sich ihm nähert Weltraumobjekt Energiequellen. Das Gas, das bei der Zerstörung entsteht Sternkörper, rotiert schnell wie eine Zentrifuge und erzeugt eine Gashülle. Die enorme Rotationsgeschwindigkeit und die gleichzeitige Kompression erzeugen eine starke Strahlung.

Auch das Rätsel um die Entstehung von Quasaren ist ungelöst: Warum tauchen diese Objekte nicht in allen Galaxien auf? Und wie lässt sich ihre Ähnlichkeit mit Schwarzen Löchern erklären? Das Problem der Entstehung dieser kosmischen Objekte zu untersuchen und ihre starke Strahlung zu erklären, bedeutet, der Erforschung des mysteriösen Universums einen Schritt näher zu kommen.

Es gibt Objekte im Weltraum, die heller leuchten als eine Billion Sonnen. Dies sind die hellsten Objekte, die wir im Universum beobachten. Sie strahlen unglaubliche Energiemengen aus und sind in der Lage, Planeten zu fressen und Sterne in Stücke zu reißen. Dies sind einige der mysteriösesten Phänomene im Universum mit enormer Energie. Sie können Galaxien zerstören, aber vielleicht können sie sie auch retten. Physische Verfassung Es kann die unglaublichsten Dinge geben. Diese kosmische Quellen Energien werden Quasare genannt und vielleicht verdanken wir ihnen unsere Existenz.

Seit vielen Jahrzehnten beobachten Astronomen den Nachthimmel helle Punkte, in dem etwas Seltsames ist. Das sind kleine Lichtpunkte, wie Sterne, aber sie sind sehr geheimnisvoll. Eines dieser seltsamen Objekte versteckt sich im Virgo-Galaxienhaufen. Von der Erde aus betrachtet ähnelt dieses Objekt den Sternen um es herum, doch Astronomen, die sein Licht untersuchten, fanden es heraus erstaunliche Entdeckung. Es ist unglaublich weit entfernt, nicht nur nicht in unserer Galaxie, sondern im Allgemeinen in keiner der für uns sichtbaren Galaxien, mehr als eine Milliarde Lichtjahre entfernt. Und aus dieser Entfernung so ein helles Leuchten. Deshalb Quasare lange Zeit waren für uns ein völliges Rätsel. Sie sind so hell, dass sie trotz der enormen Entfernungen wie viel näher stehende Sterne aussehen, weshalb sie quasi-stellare Objekte, kurz Quasare, genannt werden. Genauere Beobachtungen ermöglichten es den Wissenschaftlern zu verstehen, woher sie kamen; sie stammen alle nicht von irgendwoher, sondern aus dem Kern der Galaxie.

Ein Quasar ist der superhelle Kern einer sehr weit entfernten Galaxie, und wir haben ihn nur dank seiner außergewöhnlichen Kraft gesehen. Ein Quasar leuchtet heller als die gesamte Galaxie, er setzt Energie frei wie Hunderte Milliarden Sterne. Enorme Energie ist in einer Quelle konzentriert. Explosion Atombombe geht mit einer kolossalen Freisetzung von Energie einher, aber im Vergleich zu einem Quasar ist das nichts, er wird jede Sekunde eine Billion Billionen Mal freigesetzt mehr Energie. Große Menge Energie in einem sehr kleinen Volumen verpackt.

Aber wo ist das? kleines Objekt so viel Energie, wie kann eine solche Energiemenge in so kleiner Größe freigesetzt werden, was könnte die Quelle dieser Kraft sein? Anscheinend hat der Quasar einen sehr leistungsstarken Motor. Es gibt nur ein Objekt im Universum, das genug Energie erzeugen kann, um etwas zu erschaffen ähnliche Phänomene, massiv und dicht genug, um dies zu ermöglichen, ist ein Schwarzes Loch. Dies ist das einzige uns bekannte Objekt, das einen Quasar antreiben kann.

Sterne, die 25-mal schwerer sind als unsere Sonne, sterben im Kampf gegen die Schwerkraft und erleben einen katastrophalen Zusammenbruch. Ihre gesamte riesige Masse wird zu einem kleinen Punkt komprimiert und es entsteht ein Schwarzes Loch. Schwarze Löcher sind ein völlig einzigartiges Phänomen; sie sind ohnehin unglaublich massiv und dicht großes Volumen Es ist eine solche Menge an Materie konzentriert, dass es zu einer Raumkrümmung kommt, wodurch ein Bereich entsteht, der als Ereignishorizont bezeichnet wird. Die Grenze dieser monströsen Objekte, der Ereignishorizont, ist ein Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt; alles, was ihn überschreitet, kann nicht zurückkehren, nicht einmal das Licht.

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Schwarzes Loch – tödliche Macht

Es gibt nur ein Objekt im Universum, das genug Energie erzeugen kann, um Quasare zu erzeugen, und das dafür massiv und dicht genug ist – ein Schwarzes Loch.

Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs

Der Ereignishorizont ist die Grenze eines Schwarzen Lochs, eines monströsen Objekts, ein Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt. Alles, was ihn überschreitet, kann nicht zurückkehren, nicht einmal Licht.

Licht fliegt frei durch Raum und Zeit, aber dort sind sie gefaltet, in sich geschlossen, sodass Licht von dort nicht entweichen kann. Überall im Universum gibt es Schwarze Löcher, sie sind unterschiedlich, einige sind nur dreimal schwerer als unsere Sonne, andere sind viel größer und werden als supermassereich bezeichnet. Quasare sind die größten Schwarzen Löcher im Universum, milliardenfach massereicher als unsere Sonne. Dies steht kurz vor dem Verständnis. Stellen Sie sich einfach ein Schwarzes Loch vor, das eine Milliarde Mal schwerer ist als die Sonne. Riesige Masse ist die Ursache für die ungeheure Schwerkraft. Wissenschaftler glauben, dass die einzige Energiequelle für Quasare supermassereiche Schwarze Löcher sein können.

Aber Schwarze Löcher saugen alles auf, sogar Licht, deshalb sind sie schwarz. Wie können sie also hell sein? Schwarze Löcher sind sehr gefräßig, sie ziehen Gas und Staub an, die einen Ring um das Schwarze Loch bilden, die sogenannte Akkretionsscheibe. Hierbei handelt es sich um einen riesigen Materiestrudel, der danach strebt, auf ein supermassereiches Schwarzes Loch zu fallen, aber nicht auf einmal fallen kann und in der Scheibe starke Reibung entsteht; je schneller sich Gas und Staub bewegen, desto stärker ist die Reibung. Diese Geschwindigkeit kommt der Lichtgeschwindigkeit nahe; wenn Sie Ihre Handflächen bei dieser Geschwindigkeit reiben, erhitzen sie sich so stark, dass sie verdampfen. Die Materie in der Akkretionsscheibe erwärmt sich auf Millionen Grad. Dabei wird Strahlung freigesetzt, die wir als Licht wahrnehmen. Das Zentrum der Galaxie leuchtet so stark, dass man es Milliarden von Lichtjahren entfernt sehen kann.

Materie wird sehr dicht und heiß und es entsteht ein Quasar. Daher sind Schwarze Löcher nicht nur die dunkelsten, sondern auch die hellsten Objekte im Universum. Quasare haben Wissenschaftlern schon lange Kopfzerbrechen bereitet, und jetzt stellt sich heraus, dass selbst die hellsten Objekte unsichtbar sein können. Interessanterweise ist die hellste der entdeckten Galaxien für uns nicht sichtbar.

November 2015. Mit dem großen Atacama-Radioteleskop konnten Wissenschaftler in das Innere der hellsten Galaxie im Universum blicken. Der Quasar in seinem Zentrum sendet 350 Millionen Mal mehr Licht aus als unsere Sonne, ist aber für unsere Augen unsichtbar. Es ist einfach dieses ganze Licht im Infrarotspektrum. Das ungewöhnliche Galaxie, der sogenannte Hot Dog. Astronomen bezeichnen Galaxien, die von Wolken aus interstellarem Staub umgeben sind, als „Hotdogs“. Sie sind es, die das Licht des kolossalen Quasars vor unserer Sicht verbergen. Da es sich um ein supermassereiches Schwarzes Loch handelt, fällt ständig Materie hinein, und manchmal ist davon so viel vorhanden, dass der Quasar völlig unsichtbar ist. Sichtbares Licht Quasar absorbiert dicke Schicht Staub, durch den nur der Infrarotteil des Spektrums hindurchgeht.

Hotdog-Galaxie im Infrarot

In diesem Bereich ist die Strahlung sehr intensiv. Die Hot-Dog-Galaxien sind interessant, weil sie unerwartet entdeckt wurden. Es stellt sich heraus, dass die Hälfte der hellsten Quasare im Universum genau so ist. Quasare sind so hell, dass einige von ihnen vom äußersten Rand des Universums, 13 Milliarden Lichtjahre entfernt, sichtbar sind. Das bedeutet, dass sie weniger als eine Milliarde Jahre nach dem Urknall entstanden sind. Aber wie konnten solche kolossalen Objekte so schnell nach der Geburt des Universums entstehen?

Im Universum wurden viele Quasare entdeckt, sie sind stärker und heller als ihre eigenen Galaxien, das Licht von ihnen fliegt über Milliarden von Jahren zu uns. Sogar Licht mit einer Geschwindigkeit von 300.000 km pro Sekunde braucht großartige Zeit eine solche Distanz zurückzulegen. Deshalb sehen wir mit unseren Augen so, wie sie vor Millionen und sogar Milliarden Jahren waren. Im Jahr 2017 richteten Wissenschaftler des chilenischen Las-Campanas-Observatoriums die meisten Teleskope aus der antike Teil Universum und dort erwartete sie eine unglaubliche Überraschung. Dieser Quasar entstand erst 600 – 700 Millionen später Urknall. Die Masse dieses Schwarzen Lochs ist 800 Millionen Mal größer als die der Sonne. Dies ist der älteste entdeckte und entstandene Quasar im kosmischen Maßstab kurz nach der Geburt des Universums, das damals hauptsächlich mit Wasserstoff und Helium gefüllt war.

Wir wissen, dass die Energiequellen von Quasaren supermassive Schwarze Löcher sind, aber wie konnte sich ein so großes Schwarzes Loch so früh bilden? großes Geheimnis. Eine der Hauptfragen der Astronomie: Woher kamen diese supermassiven Schwarzen Löcher, wie konnten sie zu Beginn der Entwicklung des Universums entstanden sein?

Das Schwarze Loch verschluckt alles, was ihm zu nahe kommt

Die Antwort liegt in der unglaublichen Wachstumsrate von Schwarzen Löchern; sie verbrauchen endlos Materie. Wenn wir essen, werden wir irgendwann satt und haben keine Lust mehr zu essen. Und Schwarze Löcher sind immer hungrig, sie sind unersättlich. Das Schwarze Loch absorbiert alles, was zu nahe kommt, und wird immer massereicher.

Allerdings gibt es eine Grenze für die Geschwindigkeit seines Wachstums. Auch eine Milliarde Jahre nach der Geburt des Universums kurzer Zeitraum für ein Schwarzes Loch, um eine Milliarde zu gewinnen Sonnenmassen, was bedeutet, dass es neben der Absorption von Materie noch einen anderen Prozess gegeben haben muss, durch den seine Grundlage entstanden ist. Offenbar sind diese Riesen aus kleineren, aber auch sehr großen Schwarzen Löchern hervorgegangen. Gewöhnliche Schwarze Löcher aus der Explosion von Sternen, die 25 oder mehr Mal massereicher als die Sonne sind, sind eine ganze Menge. Damit ein supermassereiches Schwarzes Loch entsteht, braucht man einen supermassereichen Stern, alter Riese aus Gasen im frühen Universum entstanden. Dabei handelte es sich um riesige Gasansammlungen, die hauptsächlich aus Wasserstoff und teilweise Helium bestanden. Als sie abkühlten, zogen sie sich zu Sternen zusammen Riesenbälle aus Wasserstoff. Diese Überriesen lebten prächtig und starben jung. Als sie starben, bildeten sie riesige Schwarze Löcher. Dies ist eine der Arten, wie schwarze Löcher dieser Größe entstehen; sie entstanden beim Tod früher Sterne.

Aber hier gibt es ein Problem, wahrscheinlich könnten selbst solche supermassereichen Sterne keine ausreichend großen Schwarzen Löcher hervorbringen. Es muss einen anderen Weg geben, auf dem sich in weniger als einer Milliarde Jahren ein Schwarzes Loch mit einer Masse von einer Milliarde Sonnen bilden kann. Wie sonst könnte das Universum aus dichten Gaswolken supermassereiche Schwarze Löcher erschaffen? Einer Theorie zufolge könnten sie durch einen einzigen großen Einsturz entstanden sein, den sogenannten direkten Einsturz. Riesige, superdichte Wasserstoffcluster verbinden sich, die Schwerkraft nimmt zu und zieht mehr an mehr Benzin ah, es wurde immer dichter und brach schließlich zusammen. Anstelle eines Sterns entsteht sofort ein supermassereiches Schwarzes Loch. Dann beginnt sich um ihn herum die Galaxie zu bilden, das Gas strömt in Richtung Zentrum, erwärmt sich immer mehr und es entsteht ein Quasar. So hell, dass wir ihn heute aus einer Entfernung von 13 Milliarden Lichtjahren sehen können.

Neue Theorien werden aufgestellt, Wissenschaftler versuchen zu erklären, was sie beobachten. Je weiter entfernte Quasare sie entdecken, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie erfahren, wie sie entstanden sind, und vielleicht neue Gesetze der Physik entdecken, die die schnelle Bildung solch massiver Schwarzer Löcher ermöglichen. Während Astronomen Quasare untersuchen, erfahren sie mehr darüber frühen Zeitpunkt Entwicklung des Universums. Die Galaxien wirken friedlich und ruhig, tragen aber Spuren einer turbulenten Vergangenheit in sich. Von ihren Zentren erstrecken sich Narben, die mehrere Zehntausend Lichtjahre lang sind.

Quasar im Zentrum der Hydra-A-Galaxie

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Quasar im Zentrum des Hydra-A-Galaxienhaufens

Zwei kolossale Energieströme entweichen aus dem Kern der Hydra-A-Galaxie, wo sich der Quasar befindet

Tödlicher Quasarstrahl

Zwei kolossale Energieströme entweichen aus dem Kern der Galaxie, in dem sich der Quasar befindet

Das ist der Galaxienhaufen Hydra A. Hier sind sie, die Narben. Bei der Beobachtung bei verschiedenen Wellenlängen wurde der Grund ermittelt – zwei kolossale Energieströme, die aus dem Kern der Galaxie austreten, wo sich der Quasar befindet. Wenn sie die Galaxie durchdringen, breiten sie sich in den Weltraum aus und erzeugen Hohlräume im umgebenden Gas. Die Menge an Energie in diesen Strömen ist erstaunlich und verblüffend. Stellen Sie sich vor, wie viel stärker sie sind. Diese Energie ist in der Lage, eine Masse, die um ein Vielfaches größer ist als die Masse der Sonne, auf eine Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen und sie Hunderttausende Lichtjahre lang zu schicken.

Diese Ströme gehen vom Kern des Quasars aus und sind Ströme aufgeladener Teilchen, die sich mit Geschwindigkeiten von Millionen Kilometern pro Stunde bewegen und sich auf Billionen Grad erhitzen. Sogar normale Quasare sind unglaublich kraftvoll, aber Ausflussquasare sind viel zerstörerischer. Die Energie von Milliarden oder Billionen Sternen, konzentriert in schmalen Strömen, durchdringt das Universum mit tödlichen Strahlen. Alles, was sich ihnen in den Weg stellt, ist der Zerstörung geweiht. Darunter leidet nicht nur die Galaxie, in der sich der Quasar befindet; diese Ströme sind so stark, dass sie nicht nur Planeten, die ihnen im Weg stehen, sondern auch Sterne und ganze Sonnensysteme zerstören können.

Genau das passiert im System 3321. Im sichtbaren Spektrum sehen wir nur zwei Galaxien, doch bei unterschiedlichen Wellenlängen wird deutlich, dass die größere Galaxie einen tödlichen Strahl aussendet, der die kleinere durchdringt und weiter in den Weltraum vordringt.

Sternensystem 3321 mit Quasar

Es zerstört Planeten, Sterne explodieren unter seinem Einfluss und der Energiefluss legt weite Strecken im Weltraum zurück. Der größte bekannte Fluss ist fast anderthalb Megaparsecs lang. Ein Megaparsec ist mehr als 3 Millionen Lichtjahre und dann etwa 5 Millionen Lichtjahre. Die Energieflüsse von Quasaren enden im intergalaktischen Raum, in einer dünnen Gasschicht, die die Galaxie umgibt. Es erstreckt sich über Hunderttausende Lichtjahre und entzündet den intergalaktischen Raum. Dadurch kraftvoll Stoßwellen, wie in der Galaxie Maler A.

Starke Schockwellen in der Painter-A-Galaxie

Am Ende des vom Quasar ausgestoßenen Stroms bilden sich große, watteähnliche Gaswolken. Aber es scheint, dass Quasare mit von ihnen ausgehenden Energieflüssen eine seltene Art sind, nur 10 % davon. Wissenschaftler können nur vermuten, wie diese Ströme entstehen. Sie sehen Quasare mit solchen Strömen überall im Universum, haben aber keine Ahnung, wie sie entstehen. Es ist so schwieriger Prozess, was zu verstehen, was physikalische Gesetze es ist unglaublich schwer zu definieren. Astronomen glauben, dass diese Ströme ihren Ursprung in einer Akkretionsscheibe haben, einer rotierenden Gasscheibe in der Nähe des Ereignishorizonts des Schwarzen Lochs.

Dies ist die am weitesten entwickelte Theorie. Gas fällt in ein supermassereiches Schwarzes Loch, bewegt sich schneller und wird heißer. Bei bestimmte Temperatur Gas verwandelt sich in geladenes Plasma elektromagnetische Teilchen. In der Nähe von supermassereichen Schwarzen Löchern entstehen schnell bewegte geladene Teilchen Magnetfelder. Um ein Schwarzes Loch rotierende Teilchen erzeugen ein starkes Magnetfeld. Nach und nach umgibt es das Schwarze Loch. Dieses starke Magnetfeld um das Schwarze Loch bewirkt, dass sich alle geladenen Teilchen in der Akkretionsscheibe entlang bewegen Stromleitungen. Wenn ein Himmelskörper ein Magnetfeld hat, dann gibt es eines magnetische Pole, Partikel können aus ihnen herausfliegen, sie beschleunigen, drehen sich spiralförmig und werden dann herausgeschleudert. Der Druck in der Scheibe ist unglaublich hoch, die Magnetfelder werden durch das rotierende Schwarze Loch sehr stark komprimiert, was zu einem gerichteten Fluss enormer Kraft führt. Dieser Strom fliegt von den Polen des Schwarzen Lochs mit einer Geschwindigkeit aus, die nur 1 % unter der Lichtgeschwindigkeit liegt. Quasare sind kolossale Generatoren, sie wandeln Gravitationsenergie in magnetische Energie um und magnetische Energie wird in kinetische Energie umgewandelt, was sich in Form dieser Ströme manifestiert.

Sie sind so mächtig, dass sie in allen Teilen des Universums leicht zu sehen sind. Quasare beschäftigen Astronomen weiterhin. Und jetzt warfen sie neues Rätsel: Es dauert Millionen von Jahren, bis ein Quasar aufflammt. Aber kürzlich wurde einer entdeckt, der nach kosmischen Maßstäben augenblicklich aufleuchtete.

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Bis heute wurden mehr als 200.000 Quasare entdeckt. Im Juni 2106 wurde ein weiteres eröffnet. Darüber hinaus ist es nicht wie andere, da es in nur 500 Tagen ausbrach. Nach kosmischen Maßstäben ist dies ein Moment. Das ist sehr merkwürdig, wir reden überüber die Absorption von Gas im galaktischen Maßstab. Das ist unglaublich kurzfristig, normalerweise von uns beobachtet astronomische Phänomene treten auf einer viel größeren Zeitskala auf. Wenn es sich also über mehrere Monate oder Jahre hinweg entzündet, also fast augenblicklich von einem Zustand in einen völlig anderen wechselt, ist es ein wenig beängstigend. Wissenschaftler vermuten, dass Quasare ausbrechen natürliche Bühne bei der Entwicklung von Galaxien. Galaxien sind nicht unveränderlich; sie verändern und entwickeln sich ständig weiter. Wenn jedoch im Laufe eines Jahres in einem von ihnen ein Quasar aufflammt, ist das sehr überraschend. Es wird angenommen, dass die meisten Galaxien, wenn nicht alle, eine Quasarentstehungsphase durchlaufen, und dies ist ein normales Stadium ihrer Entwicklung. В юном возрасте квазары совсем как дети, даже истерики устраивают, они ярко светят и поглощают материю с огромной скоростью, прямо как мы в молодости, едим все что под руку попадется, а в душе постоянно вспыхивают бури, настроение часто меняется, с квазаром происходит примерно das selbe.

Wenn ein Quasar hungrig wird und anfängt zu fressen, kann er in Flammen aufgehen. Was löst diesen Prozess aus, was bringt einen Quasar zum Leuchten und zum Erlöschen? Das liegt daran, dass das Gas in das Zentrum der Galaxie gelangt, wenn Materie dort ankommt – das Schwarze Loch ist bereits fertig und das Gas flammt auf. Woher bekommt ein Quasar so viel Gas? Damit ein Quasar aufflammen kann, braucht man bestimmte Bedingungen: erstens ein supermassereiches Schwarzes Loch, zweitens hineinfallen große Menge Gegenstand. Woher kann es kommen? Von der Kollision von Galaxien.

Die Galaxie steht nicht still, sie bewegen sich im Weltraum und kollidieren manchmal. In diesem Fall kollidieren die supermassiven Schwarzen Löcher in den Zentren und verschmelzen. Und Gas aus beiden Galaxien strömt auf das neue supermassereiche Schwarze Loch zu. Wenn Galaxien verschmelzen, hat das Schwarze Loch neue Nahrung, eine Masse freier Materie, die absorbiert werden kann. Dies ist eine neue Nahrungsquelle und das Schwarze Loch beginnt, sie aufzunehmen neue Kraft. Das Gas strömt auf das Schwarze Loch zu, erhitzt sich auf Millionen Grad und der galaktische Kern flammt auf. So wird Quasar geboren.

Galaktische Fusion schafft optimale Bedingungen für die Bildung eines Quasars, aber als Astronomen Quasare untersuchten, die ungewöhnlich schnell aufflammten, fanden sie keine Hinweise auf Verschmelzungen, sie wurden von etwas anderem beleuchtet ...

Ein typischer Quasar hat solche Dimensionen, dass man natürlich davon ausgehen kann, dass es viel Zeit braucht, bis er aufflammt, nicht ein oder zwei Jahre, sondern viel länger; das Gas muss hindurch Hauptteil Galaxien strömen infolge des Starts dieses kolossalen kosmischen Generators in das Schwarze Loch. Angesichts des Umfangs nimmt es viel Zeit in Anspruch. Was kann diesen Prozess beschleunigen? Einer Version zufolge kann dies durch eine Katastrophe geschehen, die sich in der Akkretionsscheibe ereignete – einem Gasring, der ein Schwarzes Loch umgibt. Wenn ein Quasar aktiv ist, bedeutet das, dass das Schwarze Loch etwas absorbiert. Wenn es also aufflammt, können wir daraus schließen, dass in seiner Nähe etwas Bedeutendes passiert ist. Vielleicht ist ein Teil der Scheibe sofort heruntergefallen oder ein Stern war zu nahe. Die Akkretionsscheibe besteht nicht nur aus Gas und Staub; Schwarze Löcher saugen alles auf, was sich gerade in der Nähe befindet.

Schwarze Löcher saugen alles in der Nähe auf

Es gibt Sterne, Gas und Gasnebel, Sterne, die entstehen und sterben, da ist viel los. Wenn ein Stern zu nahe kommt, wird er einfach auseinandergerissen. Die enorme Anziehungskraft eines Schwarzen Lochs kann Sterne in Stücke reißen, was zu einer starken Energiefreisetzung in der Akkretionsscheibe führt, oder der Auslöser für einen Quasar-Flare kann die Explosion eines Sterns sein. Wenn in der Akkretionsscheibe eine Supernova ausbricht, stürzt sofort eine ganze Materielawine auf das Schwarze Loch. In beiden Fällen heizt die plötzliche Beschleunigung des Gases die Akkretionsscheibe schnell auf und der Quasar zündet. Damit ein Quasar aktiviert wird, muss in der Galaxie etwas Katastrophales passieren. Danach kann der Quasar Millionen von Jahren lang leuchten und emittieren zerstörerische Ströme Energie. Wir sehen sie überall im Universum und es scheint so geeignete Bedingungen Es gibt überall Nahrung für sie, auch nicht weit von uns entfernt.

Fassen wir zusammen, was für einen Quasar-Flare benötigt wird: Erstens muss eine Galaxie mit einem supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum, zweitens muss Gas und drittens Materie auf das Schwarze Loch fallen. Wir leben in einer Galaxie namens Milchstraße, in deren Zentrum sich ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet, um das Gas rotiert, im Allgemeinen sind die Nachrichten nicht sehr gut. Unsere Zukunft ist nicht sehr rosig...

Astronomen und Astrophysiker dachten, unsere Galaxie sei ein ruhiger und friedlicher Ort, aber was ist, wenn sie eine turbulente Vergangenheit hat? Kürzlich entdeckten Wissenschaftler, dass zwei Nebel aus ihrem Zentrum ausgestoßen wurden. Sie bestehen aus heißem Gas und bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3 Millionen Kilometern pro Stunde von unserer Galaxie weg. Diese Gasblasen sind riesig und in ihrer Größe mit der Galaxie selbst vergleichbar – 50.000 Lichtjahre lang. Wenn wir sie am Himmel sehen würden, würden sie sich von Horizont zu Horizont erstrecken. Ähnliche Gasblasen können in entfernten Galaxienhaufen wie Hydra A beobachtet werden.

Gasblasen im fernen Galaxienhaufen Hydra A

Eine der Hauptfragen ist, woher dieses Gas kam, was es so stark erhitzen konnte, dass es aus der Galaxie ausbrach? Eine mögliche Antwort ist, dass es während der aktiven Phase der Geschichte der Milchstraße geschah. Weit im Herzen unserer Galaxie liegt ein Riese, versteckt hinter einem Gasvorhang. Dies ist das supermassereiche Schwarze Loch Sagittarius A.B dieser Moment Sie ist still, aber heißt das, dass sie tot ist oder nur schläft? Das Einzige, was zu so umfangreichen Materieauswürfen auf beiden Seiten der Milchstraßenscheibe führen kann, sind riesige Energieströme aus dem Kern unserer Galaxie, ähnlich wie bei einem Quasar. Aber im Gegensatz zu Hydra A ist das ausgestoßene Gas nicht Hunderte Millionen Jahre alt, es wurde erst vor nicht mehr als 6 Millionen Jahren in den Weltraum geschleudert. Fast alle Quasare, die wir sehen, befinden sich weit im Universum, also in ferner Vergangenheit. Und hier sprechen wir über aktuelle Aktivitäten: Das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie hat vor gerade einmal 6 Millionen Jahren viel Materie absorbiert. Niemand hat damit gerechnet, denn wir haben die Milchstraße immer als eine sehr ruhige Galaxie betrachtet und das Schwarze Loch darin nicht als zu gefräßig, als wäre es auf Diät. Etwas hat diese Diät kaputt gemacht. Vielleicht war die Sternengruppe zu nah? Auf jeden Fall schluckte Schütze A sofort Neues Essen und wachte plötzlich auf. Energieströme schleuderten Billionen Tonnen Gas aus der Galaxie. Und es war nur ein kleiner Ausbruch, weil unser Quasar kleiner war als die meisten anderen, aber es ist möglich, dass der schlafende Riese wieder erwacht, und dieses Erwachen wird viel gefährlicher sein.

Eines Tages können wir beim Blick in den Nachthimmel verstehen, dass dort ein neuer Quasar aufgeleuchtet ist. Quasare können durch die Kollision von Galaxien aufflammen, und eine solche Kollision erwartet uns. Die Milchstraße bewegt sich in Richtung Andromeda. Wir nähern uns ihm mit einer Geschwindigkeit von etwa 110 km pro Sekunde. In etwa 4 Milliarden Jahren werden diese Galaxien kollidieren. Beide enthalten supermassive Schwarze Löcher, die vier oder fünf Mal schwerer als die Sonne sind, und Andromedas 20 Mal schwerere Schwarze Löcher. Diese Schwarzen Löcher beginnen, einander zu umkreisen und schließlich zu einem einzigen zu verschmelzen.

Schwarze Löcher der Milchstraße und Andromeda kurz vor der Kollision

Das neue Schwarze Loch wird viel größer sein als Sagittarius A, und dieser Überriese wird über reichlich Frischgas verfügen, um es zu befeuern. Dies wird eine unglaubliche Explosion für die Milchstraße sein, vielleicht die stärkste in ihrer gesamten Geschichte. Dann könnte ein Quasar von bisher unbekannter Kraft entstehen.

Im Chaos der Kollision unserer Galaxien Das Sonnensystem kann näher an den galaktischen Kern und damit an den Quasar wandern. Wir werden aus nächster Nähe nicht nur die Kollision von Galaxien beobachten, sondern auch etwas noch Grandioseres und Erschreckenderes – die Geburt eines Quasars. Je näher wir kommen, desto großartiger wird dieses Spektakel. Eine neue helle Lichtquelle wird am Himmel erscheinen, fast wie eine zweite Sonne, aber neben der Schönheit des Spektakels werden wir auch unglaubliche Hitze, Quasarwinde und möglicherweise Energieströme empfangen. Was bedeutet das für die Erde? Die Atmosphäre wird dem Planeten entrissen, die Ozeane werden vielleicht kochen Erdkruste schmilzt, wird die Energiefreisetzung enorm sein. Es wird kein Leben mehr auf der Erde geben. Der neugeborene Quasar wird unglaublich kraftvoll sein, er wird Billionen Tonnen Gas aus der Milchstraße ausstoßen, das Hauptmaterial für die Entstehung von Sternen und Planeten. Es wird keine Sterne mehr geben, keine Planeten mehr, keine Menschen mehr, keine Zivilisation mehr .

Quasare haben enorme zerstörerische Kraft aber es stellt sich heraus, dass sie eine andere Seite haben. Quasare setzen unglaubliche Energiemengen frei und zerstören einen Großteil ihrer Umgebung. Aber es ist möglich, dass wir ohne sie nicht existieren würden, obwohl Quasare trotz ihrer zerstörerischen Kraft die wichtigsten kosmischen Schöpfer sein können.

Ausstrahlen unglaubliche Energie Quasare können ihre Umgebung zerstören, aber es ist möglich, dass dies für die Gesundheit der Galaxie oder sogar für die Schaffung von Lebensbedingungen notwendig ist. Trotz ihrer zerstörerischen Eigenschaften haben Quasare auch eine kreative Seite. Es kann durchaus sein, dass das Universum um uns herum von ihnen erschaffen wurde. Sterne sind die Basis der Galaxie, aber wenn es zu viele davon gibt, kann dies auch ein Problem sein. Wenn sich viele Sterne bilden, ist das gut, aber wenn es zu viele sind, ist es schlecht. Neugeborene Sterne sind heiß, groß und blau, aber dann werden sie alt und sterben, und das passiert mächtige Explosion und es kommt zu einer Supernova. Neue Schwarze Löcher, Energieflüsse entstehen, Stoßwellen durchdringen das Gas in der Galaxie, all das tötet letztendlich die Galaxie. Wenn eine Galaxie zu viele Sterne produziert, wird sie instabil. Sterne und Planeten werden durch die starke Strahlung von Supernovae und Schwarzen Löchern zerstört. Aber einige Galaxien haben einen kosmischen Beschützer, der die Stille und den Frieden in ihnen überwacht und die Geburt von Sternen kontrolliert. Für die Entstehung von Sternen wird kaltes Gas benötigt: molekularer Wasserstoff, doch der Quasar ist alles andere als kalt, im Gegenteil, er ist sehr heiß. Wenn also in einer Galaxie die Geburt vieler Sterne geplant ist und dann darin ein Quasar aufflammt, wirkt sich dies auf deren Entstehung aus.

Entstehung von Sternen in der Galaxie und ihre Vielfalt

Die Entstehung von Sternen in einer Galaxie hängt eng mit der Anwesenheit von kaltem Gas darin zusammen. Quasare geben so viel Energie in den sie umgebenden Raum ab, dass sie das Gas erhitzen können, aus dem Sterne entstehen. Quasare heizen den umgebenden Weltraum stark auf, unter anderem durch den sogenannten Quasarwind. Das ist der Wind, der durch Licht entsteht. Die Materiescheibe, die ein supermassereiches Schwarzes Loch umkreist, strahlt so viel Licht aus, dass sie Staub und Gas mit hoher Geschwindigkeit in die Galaxie hinein und aus ihr heraus schleudert. Dieser Wind kann sehr stark sein, es ist nicht der Wind, den wir gewohnt sind, es ist ein Strom hochenergetischer Teilchen, manchmal fliegen sie mit Geschwindigkeiten von Hunderten Millionen Kilometern pro Stunde. Die kalte Materie, aus der Sterne in einer Galaxie bestehen, erwärmt sich und erzeugt Wirbel. Statt stiller, friedlicher Ansammlungen molekularen Wasserstoffs, die unter dem Einfluss der Schwerkraft kollabieren, entsteht ein starker Quasarwind, der alles verändert. Das Gas in der Galaxie erwärmt sich und die Sternentstehung verläuft anders: Es entstehen weniger von ihnen als sonst der Fall wäre.

Quasare verfügen über andere Waffen, um die Überfülle an Sternen zu bekämpfen. Es gibt einen weiteren Mechanismus, den sogenannten mechanischen oder kinetischen Rückkopplung, mit anderen Worten, direkt körperliche Einwirkung, scheint durch die Galaxie zu rasen Güterzug in Form eines Energiestroms aus einem supermassiven Schwarzen Loch. Er ist wie ein Schneepflug, der die Straße entlangfährt und die Materie aus dem Weg schaufelt. Diese Ströme transportieren Gas in die Randgebiete der Galaxis. Sie haben enorme Energie, und sie werfen Gas weg, das stoppt die Sternentstehung, für ihn wird es weniger Material. Aber Quasare sind veränderlich und die Rolle der von ihnen emittierten Energieflüsse ist komplexer, als es den Anschein hat. Manchmal können sie sogar zur Geburt von Sternen beitragen. Astronomen erhalten immer mehr Hinweise darauf, dass unter dem Einfluss dieser Strömungen zumindest in einigen Teilen einiger Galaxien Sterne entstehen könnten.

Im siebzehnten Jahr ermöglichte ein Teleskop in der Atacama-Wüste Wissenschaftlern eine weitere Entdeckung. Im Zentrum des galaktischen Phoenix-Haufens werden Sterne geboren Energiefluss von einem Quasar. Aber was macht dort Sterne aus, da sie Gas aus der Galaxie ausstoßen? Sie führen dazu, dass kalte Gasnebel verschmelzen, die sich sonst nicht verbinden würden, und entlang des Energieflusses beginnen sich schnell neue Sterne zu bilden. Schließlich verdichtet eine Schneefräse auch Schnee, und zwar aus verdichtetem molekulares Gas und Sterne erscheinen. Quasare sind widersprüchlich, manchmal destruktiv und manchmal können sie kreativ sein. Vielleicht halten sie sogar das Gleichgewicht im Universum aufrecht.

Sterne entstehen dort, wo der Energiefluss des Quasars vorbeifließt

Aber wenn sie auf unbestimmte Zeit weiterhin Gas aus der Galaxie drücken würden, könnten sie die Sternentstehung vollständig stoppen und sie töten. Zum Glück stoppen sie rechtzeitig. Irgendwann geht das Gas im Zentrum der Galaxie aus, das wirkt wie ein Schalter, der Quasar geht aus. Quasare werden von kaltem Gas angetrieben; ohne Treibstoff würden sie selbst sterben. Die Gasklumpen kühlen ab und es beginnen sich erneut Sterne zu bilden. Das abkühlende Gas fällt in das supermassereiche Schwarze Loch und versorgt den Quasar mit Treibstoff für einen weiteren Ausbruch. Ein Schwarzes Loch kann sich selbst ein- und ausschalten, genau wie ein Thermostat in einer elektrischen Heizung: Wenn es im Raum zu kalt ist, schaltet es sich ein und erwärmt die Luft und schaltet sich aus, wenn die gewünschte Temperatur erreicht ist. Wenn sich ein Quasar einschaltet, stoppt er die Sternentstehung, und wenn er erlischt, wird er wieder aufgenommen. Quasare regulieren die Geburtenrate von Sternen, sodass nicht zu viele von ihnen gleichzeitig geboren werden. Quasare verringern die Rate, mit der Galaxien ihren Treibstoff verbrauchen, und verlängern so ihre Lebensdauer. Sie kommen uns unglaublich vor zerstörerisches Phänomen, aber in Wirklichkeit sind sie sehr nützlich für das Universum, sie gehören zu den Kreativen Weltraumstreitkräfte, was die Geschwindigkeit der Sternentstehung in Galaxien verlangsamt. Es ist durchaus möglich, dass Quasaraktivität für die Entwicklung von Galaxien notwendig ist. In gewissem Sinne halten sie das Gleichgewicht aufrecht und tragen dazu bei, dass sich Galaxien gleichmäßiger entwickeln. Für junge Galaxien, in denen sich aktiv Sterne bilden, sind Quasare ein Übergangsritus, eine Phase der Transformation in eine reife und stabile Galaxie wie unsere. Möglicherweise sind Quasare notwendig, um die Gesundheit der Galaxie aufrechtzuerhalten. Wir denken, dass sie extrem spielen wichtige Rolle in der Entwicklung von Galaxien über ihre gesamte Länge.

Quasare tragen zur Entstehung stabiler Galaxien bei, beispielsweise solchen, die Leben beherbergen können. Wir sind auf engste Weise mit dem Universum verbunden, und Quasare sind, obwohl sie sehr zerstörerisch sind, ein integraler Bestandteil der Galaxien und spielen Schlüsselrolle in ihrer Entwicklung. Manchmal muss man zerstören, um etwas zu erschaffen. Quasare haben das Universum zu dem gemacht, was es ist, ohne sie würden wir einfach nicht existieren.