प्राचीन काल से, खगोलविदों को क्रम पसंद है - हर चीज़ को गिना, वर्गीकृत और पहचाना जाता है। हालाँकि, रात का आकाश चौकस पर्यवेक्षकों को आश्चर्यचकित करना बंद नहीं करता है और लगातार नई और अज्ञात वस्तुओं को स्टार कैटलॉग में फेंकता है। सिर्फ 40 साल पहले खोजे गए क्वासर ने अपनी अभूतपूर्व चमक और कॉम्पैक्ट आकार से वैज्ञानिकों को गंभीर रूप से हैरान कर दिया है। और हाल ही में खगोल भौतिक विज्ञानी यह समझने में सक्षम हुए हैं कि इन "ब्रह्मांड के डायनासोर" को इतनी अद्भुत चमक के साथ तारों वाले आकाश में चमकने के लिए आवश्यक ऊर्जा कहाँ से मिलती है।

फोटो में: एक विशाल ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में फंसा एक तारा पहले ज्वारीय बलों द्वारा टूट जाता है, और फिर, चमकदार चमकती, अत्यधिक आयनित गैस के रूप में, ब्लैक होल द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है। इस तरह के "परिचित" के बाद, तारे का जो कुछ बचा है वह ब्लैक होल के चारों ओर घूमने वाला एक छोटा, दुर्लभ बादल है।

"अनावश्यक" खोज

1960 में, कैलिफोर्निया में माउंट पालोमर पर स्थित 5-मीटर दूरबीन पर काम करते हुए, खगोलविदों टी. मैथ्यूज और ए. सैंडेज ने कन्या राशि में देखे गए एक साधारण 13वें परिमाण के तारे की खोज की, जो एक शौकिया दूरबीन में मुश्किल से दिखाई देता था। और इसी चिंगारी से ज्वाला भड़क उठी!

यह सब इस तथ्य से शुरू हुआ कि 1963 में मार्टिन श्मिट ने पाया कि इस वस्तु (कैटलॉग 3सी 273 के अनुसार) में बहुत बड़ा रेडशिफ्ट है। इसका मतलब यह है कि यह हमसे बहुत दूर स्थित है और बहुत चमकीला है। गणना से पता चला कि 3सी 273 620 मेगापार्सेक की दूरी पर स्थित है, और 44 हजार किमी/सेकेंड की गति से दूर जा रहा है। आप किसी साधारण तारे को इतनी दूर से नहीं देख सकते, और क्वासर, बहुत छोटा होने के कारण, आकाशगंगा जैसे बड़े तारा प्रणाली जैसा नहीं दिखता था।

इसके अलावा 1963 में, 3सी 273 की पहचान एक शक्तिशाली रेडियो स्रोत के रूप में की गई थी। तब रेडियो दूरबीनें रेडियो तरंगों के आगमन की दिशा निर्धारित करने में उतनी सटीक नहीं थीं जितनी अब हैं, इसलिए क्वासर 3सी 273 के तारकीय निर्देशांक ऑस्ट्रेलिया में पार्कस्की वेधशाला में इसके चंद्र ग्रहण को देखकर निर्धारित किए गए थे। इस प्रकार, खगोल भौतिकीविदों की चकित आंखों के सामने एक पूरी तरह से असामान्य वस्तु दिखाई दी, जो विद्युत चुम्बकीय तरंगों की दृश्य और रेडियो रेंज में चमक रही थी। फिलहाल, 20 हजार से अधिक ऐसी तारे जैसी वस्तुएं खोजी जा चुकी हैं, जिनमें से कुछ एक्स-रे और रेडियो रेंज में भी स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं।

मॉस्को के खगोलशास्त्री ए. शारोव और यू. एफ़्रेमोव ने यह पता लगाने का निर्णय लिया कि अतीत में 3सी 273 की चमक कैसे बदली। उन्हें वस्तु की 73 तस्वीरें मिलीं, जिनमें से सबसे पुरानी तस्वीरें 1896 की हैं। यह पता चला कि ऑब्जेक्ट 3सी 273 ने अपनी चमक को कई बार लगभग 2 गुना और कभी-कभी, उदाहरण के लिए, 1927 से 1929 की अवधि में, 3-4 गुना तक बदल दिया।

यह कहा जाना चाहिए कि परिवर्तनशील चमक की घटना की खोज पहले भी की गई थी। इस प्रकार, 1956 में पुल्कोवो वेधशाला में किए गए अध्ययनों से पता चला कि आकाशगंगा एनजीसी 5548 का केंद्रक समय के साथ अपनी चमक में काफी बदलाव करता है।

अब विशेषज्ञ इस अवलोकन के महत्व को समझते हैं, लेकिन कई दशक पहले वैज्ञानिक आश्वस्त थे कि ऑप्टिकल रेंज में गैलेक्टिक नाभिक से विकिरण विशेष रूप से वहां स्थित अरबों सितारों द्वारा प्रदान किया जाता है, और यहां तक ​​​​कि अगर उनमें से कई हजार किसी कारण से बाहर जाते हैं, तो यह होगा पृथ्वी से ध्यान देने योग्य नहीं होगा। इसका मतलब है, वैज्ञानिकों ने तर्क दिया, कि गैलेक्टिक कोर में अधिकांश सितारों को समकालिक रूप से "पलक झपकाना" चाहिए! हालाँकि, निश्चित रूप से, कोई भी कंडक्टर ऐसे ऑर्केस्ट्रा का प्रबंधन नहीं कर सकता है। इस प्रकार, इसकी पूर्ण समझ से परे होने के कारण ही इस खोज ने अधिक ध्यान आकर्षित नहीं किया।

आगे के अवलोकनों से पता चला कि कई महीनों की अवधि में विकिरण की तीव्रता में परिवर्तन क्वासर के लिए एक सामान्य घटना है, और विकिरण क्षेत्र का आकार उस दूरी से अधिक नहीं होता है जो प्रकाश इन कुछ महीनों में तय करता है। और क्षेत्र में सभी बिंदुओं पर परिवर्तन समकालिक रूप से होने के लिए, यह आवश्यक है कि आरंभिक परिवर्तन की जानकारी सभी बिंदुओं तक पहुंचने में समय लगे। यह स्पष्ट है कि क्वासर का पदार्थ आदेश से नहीं, बल्कि उस पर होने वाली प्रक्रियाओं के कारण प्रकाश उत्सर्जित करता है, लेकिन समकालिकता का तथ्य, यानी एक साथ, स्थितियों में परिवर्तन और विकिरण की परिमाण इस अर्ध-तारकीय की कॉम्पैक्टनेस को इंगित करता है वस्तु। अधिकांश क्वासरों का व्यास, जाहिरा तौर पर, एक प्रकाश वर्ष से अधिक नहीं होता है, जो आकाशगंगा के आकार से 100 हजार गुना छोटा है, और वे कभी-कभी सौ आकाशगंगाओं जितनी चमकते हैं।

कौन कौन है

जैसा कि आमतौर पर होता है, क्वासर की खोज के तुरंत बाद, भौतिकी के नए नियमों को पेश करने का प्रयास शुरू हुआ, हालांकि पहले यह भी स्पष्ट नहीं था कि वे किस प्रकार के पदार्थ से बने हैं, क्वासर का उत्सर्जन स्पेक्ट्रम इतना असामान्य था। हालाँकि, बहुत कम समय बीता, और ज्ञात रासायनिक तत्वों की वर्णक्रमीय रेखाओं से क्वासर के उत्सर्जन क्षेत्रों की रासायनिक संरचना की पहचान की गई। क्वासर पर हाइड्रोजन और हीलियम पृथ्वी पर मौजूद हाइड्रोजन और हीलियम के समान हैं, लेकिन उनके उत्सर्जन स्पेक्ट्रा, जैसा कि यह पता चला है, उनके उच्च पलायन वेग के कारण दृढ़ता से लाल-स्थानांतरित होते हैं।

आज, सबसे आम दृष्टिकोण यह है कि क्वासर एक सुपरमैसिव ब्लैक होल है जो आसपास के पदार्थ (पदार्थ अभिवृद्धि) को सोख लेता है। जैसे ही आवेशित कण ब्लैक होल के पास पहुंचते हैं, वे तेज हो जाते हैं और टकराते हैं, जिसके परिणामस्वरूप तीव्र प्रकाश उत्सर्जन होता है। यदि ब्लैक होल में एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र है, तो यह अतिरिक्त रूप से गिरने वाले कणों को मोड़ता है और उन्हें ध्रुवों से दूर उड़ते हुए पतले बीम, जेट में इकट्ठा करता है।

ब्लैक होल द्वारा निर्मित शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण बलों के प्रभाव में, पदार्थ केंद्र की ओर बढ़ता है, लेकिन त्रिज्या के साथ नहीं, बल्कि पतले वृत्तों - सर्पिलों के साथ चलता है। इस मामले में, कोणीय गति के संरक्षण का नियम घूर्णन करने वाले कणों को ब्लैक होल के केंद्र के पास पहुंचने पर तेजी से आगे बढ़ने के लिए मजबूर करता है, साथ ही उन्हें एक अभिवृद्धि डिस्क में एकत्रित करता है, ताकि क्वासर की पूरी "संरचना" कुछ हद तक अपने छल्लों के साथ शनि की याद दिलाता है। एक अभिवृद्धि डिस्क में, कणों का वेग बहुत अधिक होता है, और उनके टकराव से न केवल ऊर्जावान फोटॉन (एक्स-रे) उत्पन्न होते हैं, बल्कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण की अन्य तरंग दैर्ध्य भी उत्पन्न होती हैं। टकराव के दौरान, कणों की ऊर्जा और गोलाकार गति की गति कम हो जाती है, वे धीरे-धीरे ब्लैक होल के पास पहुंचते हैं और इसके द्वारा अवशोषित हो जाते हैं। आवेशित कणों का एक अन्य भाग चुंबकीय क्षेत्र द्वारा ब्लैक होल के ध्रुवों की ओर निर्देशित होता है और वहां से अत्यधिक गति से उड़ जाता है। इस प्रकार वैज्ञानिकों द्वारा देखे गए जेट बनते हैं, जिनकी लंबाई 1 मिलियन प्रकाश वर्ष तक पहुँचती है। जेट में कण इंटरस्टेलर गैस से टकराते हैं, जिससे रेडियो तरंगें उत्सर्जित होती हैं।

अभिवृद्धि डिस्क के केंद्र में तापमान अपेक्षाकृत कम होता है, जो 100,000K तक पहुँच जाता है। यह क्षेत्र एक्स-रे उत्सर्जित करता है। केंद्र से थोड़ा आगे, तापमान अभी भी थोड़ा कम है - लगभग 50,000K, जहां पराबैंगनी विकिरण उत्सर्जित होता है। जैसे-जैसे कोई अभिवृद्धि डिस्क की सीमा के करीब पहुंचता है, तापमान गिरता है और इस क्षेत्र में बढ़ती लंबाई की विद्युत चुम्बकीय तरंगों का विकिरण, अवरक्त सीमा तक होता है।

हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि दूर के क्वासरों से प्रकाश बहुत "लाल" होकर हमारे पास आता है। खगोलशास्त्री लालिमा की मात्रा निर्धारित करने के लिए अक्षर z का उपयोग करते हैं। यह अभिव्यक्ति z+1 है जो दर्शाती है कि स्रोत (क्वासर) से पृथ्वी तक प्रवाहित विद्युत चुम्बकीय विकिरण की तरंग दैर्ध्य कितनी गुना बढ़ गई है। इसलिए, यदि कोई संदेश आता है कि z=4 वाले क्वासर का पता लगाया गया है, तो इसका मतलब है कि 300 नैनोमीटर की तरंग दैर्ध्य के साथ इसका पराबैंगनी विकिरण 1,500 नैनोमीटर की तरंग दैर्ध्य के साथ अवरक्त विकिरण में परिवर्तित हो जाता है। वैसे, यह पृथ्वी पर शोधकर्ताओं के लिए एक बड़ी सफलता है, क्योंकि स्पेक्ट्रम का पराबैंगनी भाग वायुमंडल द्वारा अवशोषित होता है और ये रेखाएँ कभी नहीं देखी गई होंगी। यहां, लाल विस्थापन के कारण तरंग दैर्ध्य में वृद्धि हुई, जैसे कि विशेष रूप से पृथ्वी के वायुमंडल से गुजरने और उपकरणों में दर्ज होने के लिए।

एक अन्य दृष्टिकोण के अनुसार, क्वासर पहली युवा आकाशगंगाएँ हैं, और हम केवल उनके जन्म की प्रक्रिया का अवलोकन कर रहे हैं। हालाँकि, एक मध्यवर्ती भी है, हालाँकि परिकल्पना का "संयुक्त" संस्करण कहना अधिक सटीक होगा, जिसके अनुसार क्वासर एक ब्लैक होल है जो एक बनती आकाशगंगा के पदार्थ को अवशोषित करता है। किसी भी तरह, आकाशगंगा के केंद्र में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल की धारणा फलदायी साबित हुई और क्वासर के कई गुणों को समझाने में सक्षम थी।

उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट आकाशगंगा के केंद्र में स्थित ब्लैक होल का द्रव्यमान 10 6 -10 10 सौर द्रव्यमान है और इसलिए, इसका गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या 3 × 10 6 -3 × 10 10 किमी के बीच भिन्न होता है, जो पिछले के अनुरूप है क्वासर के आकार का अनुमान।

नवीनतम डेटा उन क्षेत्रों की सघनता की भी पुष्टि करता है जहां से चमक निकलती है। उदाहरण के लिए, 5 वर्षों के अवलोकनों ने हमारी आकाशगंगा में स्थित विकिरण के एक समान केंद्र के चारों ओर घूमने वाले छह सितारों की कक्षाओं को निर्धारित करना संभव बना दिया। उनमें से एक ने हाल ही में 9,000 किमी/सेकेंड की गति से चलते हुए, केवल 8 प्रकाश घंटे की दूरी पर एक ब्लैक होल से उड़ान भरी।

अवशोषण की गतिशीलता

जैसे ही ब्लैक होल के चारों ओर किसी भी रूप में पदार्थ दिखाई देता है, ब्लैक होल पदार्थ को अवशोषित करके ऊर्जा उत्सर्जित करना शुरू कर देता है। प्रारंभिक चरण में, जब पहली आकाशगंगाएँ बनीं, तो ब्लैक होल के चारों ओर बहुत सारा पदार्थ था, जो उनके लिए एक प्रकार का "भोजन" था, और ब्लैक होल बहुत चमकते थे - यहाँ वे हैं, क्वासर! वैसे, एक औसत क्वासर प्रति सेकंड जो ऊर्जा उत्सर्जित करता है वह पृथ्वी को अरबों वर्षों तक बिजली प्रदान करने के लिए पर्याप्त होगी। और S50014+81 नंबर वाला एक रिकॉर्ड धारक हमारी सौ अरब सितारों वाली पूरी आकाशगंगा की तुलना में 60 हजार गुना अधिक तीव्र प्रकाश उत्सर्जित करता है!

जब केंद्र के आसपास कम पदार्थ होता है, तो चमक कमजोर हो जाती है, लेकिन फिर भी आकाशगंगा का केंद्र अपना सबसे चमकीला क्षेत्र बना रहता है (यह घटना, जिसे "सक्रिय गैलेक्टिक न्यूक्लियस" कहा जाता है, खगोलविदों को लंबे समय से ज्ञात है ). अंत में, एक क्षण आता है जब ब्लैक होल आसपास के स्थान से अधिकांश पदार्थ को अवशोषित कर लेता है, जिसके बाद विकिरण लगभग बंद हो जाता है और ब्लैक होल एक मंद वस्तु बन जाता है। लेकिन वह इंतज़ार कर रही है! जैसे ही आस-पास नया पदार्थ दिखाई देता है (उदाहरण के लिए, दो आकाशगंगाओं की टक्कर के दौरान), ब्लैक होल नए जोश के साथ चमकेगा, लालच से सितारों और आसपास के इंटरस्टेलर गैस के कणों को अवशोषित करेगा। तो, एक क्वासर केवल अपने परिवेश के कारण ही ध्यान देने योग्य हो पाता है। आधुनिक तकनीक पहले से ही दूर के क्वासरों के आसपास व्यक्तिगत तारकीय संरचनाओं को अलग करना संभव बनाती है, जो अतृप्त ब्लैक होल के लिए प्रजनन स्थल हैं।

हालाँकि, हमारे समय में, जब आकाशगंगाओं की टक्करें दुर्लभ होती हैं, क्वासर उत्पन्न नहीं हो सकते। और जाहिरा तौर पर, यह वास्तव में मामला है - लगभग सभी देखे गए क्वासर बहुत महत्वपूर्ण दूरी पर स्थित हैं, जिसका अर्थ है कि उनसे आने वाला प्रकाश बहुत समय पहले उत्सर्जित हुआ था, उन दिनों में जब पहली आकाशगंगाओं का जन्म हुआ था। यही कारण है कि क्वासर को कभी-कभी "ब्रह्मांड के डायनासोर" कहा जाता है, जो न केवल उनकी बेहद सम्मानजनक उम्र की ओर इशारा करता है, बल्कि इस तथ्य की ओर भी इशारा करता है कि, लाक्षणिक रूप से कहें तो, वे "विलुप्त हो गए।"

प्राकृतिक वास

क्वासर जैसे उज्ज्वल ऊर्जा के ऐसे शक्तिशाली स्रोत खतरनाक पड़ोसी हैं, इसलिए हम, पृथ्वीवासी, केवल इस तथ्य पर खुशी मना सकते हैं कि वे हमारी आकाशगंगा और आकाशगंगाओं के निकटतम समूह में अनुपस्थित हैं। वे मुख्य रूप से हमारे ब्रह्मांड के दृश्य भाग के बिल्कुल किनारे पर पाए जाते हैं, जो पृथ्वी से हजारों मेगापार्सेक दूर है। लेकिन यहाँ, अनजाने में, एक स्वाभाविक प्रश्न उठता है: क्या यह अवलोकन ब्रह्मांड की एकरूपता के बारे में व्यापक राय का खंडन नहीं करता है? ऐसा कैसे हुआ कि कुछ आकाशगंगाओं में क्वासर मौजूद हैं, लेकिन अन्य में नहीं? इन प्रश्नों का उत्तर देने के लिए, यह याद रखना आवश्यक है कि जिन क्वासरों का हम अवलोकन कर रहे हैं उनसे निकलने वाली रोशनी अरबों वर्षों तक यात्रा करती रही है। इसका मतलब यह है कि क्वासर पृथ्वीवासियों की आंखों को उनके "आदिम" रूप में दिखाई देते हैं, जिस तरह वे अरबों साल पहले थे, और आज उन्होंने संभवतः अपनी पूर्व शक्ति खो दी है। नतीजतन, वे आकाशगंगाएँ जो क्वासर के करीब स्थित हैं, बहुत कमजोर प्रकाश स्रोतों को "देखती" हैं। लेकिन फिर, यदि ब्रह्मांड सजातीय है, तो यही बात हमारी आकाशगंगा पर भी लागू होनी चाहिए! और यहां ठंडी क्वासर, एक प्रकार की भूतिया क्वासर जैसी वस्तुओं को खोजने के प्रयास में, हमारे निकटतम ब्रह्मांडीय संरचनाओं पर करीब से नज़र डालना बाकी है। यह पता चला है कि ऐसी वस्तुएं वास्तव में मौजूद हैं। क्वासर, जो सबसे प्राचीन संरचनाओं में से एक है, ब्रह्मांड के साथ लगभग एक साथ, यानी लगभग 13 अरब साल पहले पैदा हुए थे। इसके अलावा, वे न केवल हमारी आकाशगंगा से बेहद दूर हैं - हबल के विस्तार के नियम के अनुसार (कोई वस्तु हमसे जितनी दूर होती है, उतनी ही तेजी से दूर जाती है), हमारे बीच की दूरी लगातार बढ़ती रहती है। तो, सबसे दूर के क्वासर प्रकाश की गति से केवल 5% कम गति से हमसे "भाग जाते हैं"।

परिवर्तनशील चमक

सबसे चमकीले क्वासर हर सेकंड हमारी आकाशगंगा जैसी सौ सामान्य आकाशगंगाओं जितनी प्रकाश ऊर्जा उत्सर्जित करते हैं (यह लगभग 10 42 वाट है)। इतनी मात्रा में ऊर्जा की रिहाई सुनिश्चित करने के लिए, ब्लैक होल हर सेकंड पृथ्वी के द्रव्यमान के बराबर द्रव्यमान को अवशोषित करता है, और एक वर्ष में लगभग 200 सौर द्रव्यमान "खाया" जाता है। ऐसी प्रक्रिया अनिश्चित काल तक नहीं चल सकती - किसी दिन आसपास का पदार्थ सूख जाएगा, और क्वासर या तो काम करना बंद कर देगा या अपेक्षाकृत कमजोर रूप से उत्सर्जित करना शुरू कर देगा।

तो, क्वासर की चमक समय के साथ कम हो जाती है, लेकिन समय-समय पर इसकी चमक बढ़ने का क्या कारण हो सकता है? इस प्रक्रिया के तंत्र को समझने के लिए, याद रखें कि एक ब्लैक होल केवल प्राथमिक कणों को ही नहीं बल्कि किसी भी पदार्थ को अवशोषित करता है। ऐसी आकाशगंगा में जिसके केंद्र पर एक ब्लैक होल है, वहां कोई विशेष क्रम नहीं है। बेशक, सामान्य तौर पर तारे केंद्र के चारों ओर घूमते हैं, लेकिन हमेशा ऐसे एकल तारे या उनके छोटे समूह होते हैं जो स्थापित क्रम का उल्लंघन करते हैं। वे वही हैं जिन्हें दंडित किया जाता है - उन्हें पकड़ लिया जाता है और ब्लैक होल द्वारा निगल लिया जाता है। इसके अलावा, यदि किसी तारे को प्रारंभिक विनाश के बिना पूरा "निगल" लिया जाता है, तो बहुत कम प्रकाश निकलता है। कारण यह है कि कोई भी तारा कितना भी बड़ा क्यों न हो, उसका विद्युत आवेश शून्य होता है। इसलिए, यह सक्रिय रूप से प्रकाश उत्सर्जित नहीं करता है और जल्दी से ऊर्जा और कोणीय गति नहीं खोता है, मुख्य रूप से आसपास के स्थान में गुरुत्वाकर्षण तरंगों का उत्सर्जन करता है। इसका मतलब है कि यह काफी लंबे समय तक ब्लैक होल के चारों ओर घूमता है, धीरे-धीरे उसकी ओर गिरता है। लेकिन अगर कोई तारा, ब्लैक होल के तथाकथित श्वार्ज़स्चिल्ड क्षितिज - गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या, जिसके मार्ग से रास्ता हमेशा के लिए बंद हो जाता है - के पास ज्वारीय बलों द्वारा नष्ट हो जाता है, तो अतिरिक्त विकिरण बहुत ध्यान देने योग्य हो सकता है। विघ्नकर्ता को अवशोषित करने के बाद, क्वासर की चमक सामान्य हो जाती है।

कुछ समय पहले तक यह माना जाता था कि ब्लैक होल तारों के अस्तित्व के अंतिम चरणों में से एक हैं और फिर, समय के साथ, ये ब्लैक होल सुपरमैसिव में विलीन हो जाते हैं। लेकिन फिर पहली आकाशगंगाओं के निर्माण के दौरान विशाल ब्लैक होल कहाँ से आए? समस्या को प्राइमर्डियल ब्लैक होल के मॉडल के ढांचे के भीतर आसानी से हल किया जाता है, यानी, जो स्टार गठन की शुरुआत से पहले दिखाई देते थे। एक अन्य दृष्टिकोण भी संभव है - ब्लैक होल और तारे लगभग एक साथ और एक ही परिदृश्य के अनुसार बनते हैं। हाइड्रोजन और डार्क मैटर के बादल गुरुत्वाकर्षण बलों द्वारा संकुचित होते हैं। छोटे बादल तारे बनाते हैं, और बड़े बादल विशाल ब्लैक होल बनाते हैं।

सूचना प्रदाता

क्वासर की संरचना को सामान्य शब्दों में समझने के बाद, वैज्ञानिक उन्हें अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए एक उपकरण के रूप में उपयोग करने का प्रयास कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, माइक्रोलेंसिंग प्रभाव को देखकर, कोई बृहस्पति के द्रव्यमान के बराबर द्रव्यमान वाली अंधेरी वस्तुओं का पता लगा सकता है। वे क्वासर के प्रकाश को विक्षेपित करके स्वयं को दूर कर देते हैं ताकि हम इसकी चमक में अल्पकालिक वृद्धि देख सकें। यदि ऐसे पिंडों की खोज हो जाए तो डार्क मैटर की समस्या का समाधान हो सकता है। अब, कई वैज्ञानिकों के लिए, एक नए क्वासर की खोज का मतलब एक नए ब्लैक होल की खोज है। इस प्रकार, रेडशिफ्ट z=6.43 पर हाल ही में खोजे गए क्वासर के अध्ययन से संकेत मिलता है कि इस क्वासर के केंद्र में ब्लैक होल बहुत विशाल है - लगभग एक अरब सौर द्रव्यमान। परिणामस्वरूप, विशाल ब्लैक होल बहुत पहले ही प्रकट हो गए। यह निष्कर्ष ब्रह्माण्ड विज्ञान के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। वैज्ञानिकों ने हाल ही में महसूस किया कि निर्वात की ऊर्जा, हालांकि बेहद छोटी है, शून्य से भिन्न है। विज्ञान के लिए यह क्रांतिकारी निष्कर्ष सबसे पहले क्वासर को हटाने की दर के अध्ययन के आधार पर बनाया गया था। यह पता चला कि रेड शिफ्ट, और इसलिए अंतरिक्ष वस्तुओं की गति, हबल के नियम के अनुसार पृथ्वी से दूर जाने पर और भी तेजी से बढ़ जाती है। फिर कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन सहित अन्य अवलोकनों ने वैज्ञानिक समुदाय को इस निष्कर्ष की सत्यता की और पुष्टि की। तो यह पता चलता है कि हमारा ब्रह्मांड न केवल धीरे-धीरे विस्तारित हो रहा है, बल्कि लगातार बढ़ती गति से अलग हो रहा है। क्वासर की खोज ने ब्रह्मांड विज्ञान को बहुत प्रभावित किया, जिससे ब्रह्मांड की उत्पत्ति और विकास के कई नए मॉडल सामने आए। और आज वैज्ञानिक लगभग आश्वस्त हैं कि ब्लैक होल आकाशगंगाओं के निर्माण और उनके बाद के भाग्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

सर्गेई रुबिन, भौतिक और गणितीय विज्ञान के डॉक्टर

पहली क्वासर की खोज वैज्ञानिकों ने पिछली सदी के शुरुआती 60 के दशक में की थी। आज तक, उनमें से लगभग 2 हजार पहले ही खोजे जा चुके हैं। वे ब्रह्मांड की सबसे चमकीली वस्तुएं हैं और उनकी चमक आकाशगंगा के सभी तारों से 100 गुना अधिक है। क्वासर का आयाम लगभग सौर मंडल के व्यास के बराबर है - 9 अरब किमी। इसका द्रव्यमान 2 अरब सौर द्रव्यमान या उससे अधिक के बराबर है। क्वासर आकाशगंगाओं और विभिन्न आकारों की बड़ी तारा प्रणालियों के केंद्रीय तारे हैं। ये पृथ्वी से 2 से 10 अरब प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित हैं। क्वासर अपनी आकाशगंगाओं के तल की विभिन्न दिशाओं में ऊर्जावान 2 जेट - जेट उत्पन्न करते हैं, जिनकी विकिरण ऊर्जा सबसे बड़ी आकाशगंगाओं की तुलना में प्रति सेकंड हजारों गुना अधिक होती है। ब्रह्मांड में क्वासर क्या कार्य करते हैं?

उत्तर

वैज्ञानिकों को यह नहीं पता है कि विशाल ऊर्जा का कौन सा स्रोत क्वासर की चमक का समर्थन करता है और इतनी विशाल शक्ति के जेट के विकिरण की आवश्यकता क्यों है। क्वासर एक विशेष प्रकार का तारा है, जो आकाशगंगाओं के केंद्र में ब्लैक होल के समान है, जिसमें अत्यधिक गुरुत्वाकर्षण होता है और अवशोषित पदार्थ को ऊर्जा और प्राथमिक कणों में परिवर्तित करता है, लेकिन इसे अंतरिक्ष में उत्सर्जित करने की अतिरिक्त क्षमता रखता है। क्वासर, जैसे, पदार्थ को अवशोषित करते हैं, लेकिन न केवल अपनी आकाशगंगा से, बल्कि आस-पास की आकाशगंगा से भी। एक नियमित ब्लैक होल की तरह, क्वासर के अंदर कोई भी अवशोषित पदार्थ प्राथमिक कणों और ऊर्जा में विघटित हो जाता है, और फिर प्रकाश क्वांटा, अवरक्त और एक्स-रे, गामा किरणों, रेडियो तरंगों और प्राथमिक कणों की एक विशाल श्रृंखला के रूप में उत्सर्जित होता है। न्यूट्रिनो सहित।

क्वासर इस सारी ऊर्जा और पदार्थ को दो विपरीत जेट के रूप में अंतरिक्ष में विकीर्ण करता है। दोनों जेटों में गामा विकिरण, न्यूट्रिनो और अन्य कणों के रूप में समय का पदार्थ होता है, जो अपनी ऊर्जा को फिर से भरने के लिए अतीत और भविष्य में अलग-अलग निर्देशित होते हैं। शेष ऊर्जा और प्राथमिक कण अंतरिक्ष अंतरिक्ष द्वारा अवशोषित होते हैं, जो कि डार्क मैटर है। इस प्रक्रिया को समझने के लिए, कोई कल्पना कर सकता है कि केंद्र में क्वासर वाली एक आकाशगंगा प्रकाश की गति के 0.6 - 0.85 की गति से ब्रह्मांड में कैसे घूमती है और कई अरब किमी लंबे 2 जेट के रूप में भारी ऊर्जा उत्सर्जित करती है। इस ऊर्जा को अवशोषित किया जाता है, जिसका उपयोग नए प्रकार के पदार्थ, नए तारे और आकाशगंगाओं के निर्माण में किया जाता है।

सृष्टिकर्ता द्वारा किसी भी प्रकार के पदार्थ या ऊर्जा में किसी भी स्तर की बुद्धि का निर्माण किया जा सकता है। बुद्धिमान क्वासर पदार्थ को ऊर्जा और प्राथमिक कणों में परिवर्तित करते हैं और बुद्धिमान डार्क मैटर से विकिरण का उपयोग करके इसे प्रसारित करते हैं, जो ब्रह्मांड के निर्माता द्वारा निर्धारित कार्यक्रमों के अनुसार, नए प्रयोगों के लिए आवश्यक गुणों और मापदंडों के साथ नया पदार्थ बनाता है। इसलिए, क्वासर और डार्क मैटर ब्रह्मांड में नई दुनिया बनाने के लिए निर्माता के उपकरण हैं।

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क्वासर अपने विकास के प्रारंभिक चरण में एक आकाशगंगा है, जिसके केंद्र में एक विशाल सुपरमैसिव ब्लैक होल है, जिसका द्रव्यमान हमारे सूर्य के द्रव्यमान से अरबों गुना अधिक है। क्वासर इतना अधिक विकिरण उत्सर्जित करते हैं कि वे ब्रह्मांड में अन्य सभी वस्तुओं को मात दे देते हैं। इस कारण से, क्वासर का अध्ययन करना बहुत कठिन है - उत्सर्जित विकिरण इन वस्तुओं को विस्तार से देखने की अनुमति नहीं देता है।

औसतन, एक क्वासर हमारे सूर्य की तुलना में प्रति सेकंड लगभग 10 ट्रिलियन गुना अधिक ऊर्जा पैदा करता है। क्वासर के अंदर का ब्लैक होल पूरी तरह से वह सब कुछ सोख लेता है जो उसकी पहुंच के भीतर है। ब्रह्मांडीय धूल, क्षुद्रग्रह, धूमकेतु, ग्रह और यहां तक ​​कि विशाल तारे - यह सब इस विशाल के लिए ईंधन बन जाते हैं।

आज खोजे गए क्वासरों की सटीक संख्या निर्धारित करना बहुत मुश्किल है, जिसे एक ओर, नए क्वासरों की निरंतर खोज से, और दूसरी ओर, क्वासर और अन्य प्रकार के बीच स्पष्ट सीमा की कमी से समझाया गया है। सक्रिय आकाशगंगाएँ। 1987 में, 3,594 क्वासर ज्ञात थे। 2005 तक, यह आंकड़ा बढ़कर 195,000 हो गया था। सबसे दूर के क्वासर, उनकी अविश्वसनीय चमक के कारण, सामान्य आकाशगंगाओं की चमक से सैकड़ों गुना अधिक, 12 अरब प्रकाश वर्ष से अधिक की दूरी पर रेडियो दूरबीनों का उपयोग करके दर्ज किए जाते हैं। हाल के अवलोकनों से पता चला है कि अधिकांश क्वासर विशाल अण्डाकार आकाशगंगाओं के केंद्रों के पास स्थित हैं।

क्वासर की तुलना ब्रह्मांड के प्रकाशस्तंभों से की जाती है। वे विशाल दूरी से दिखाई देते हैं और ब्रह्मांड की संरचना और विकास का पता लगाते हैं। क्वासर का विकिरण स्पेक्ट्रम आधुनिक डिटेक्टरों द्वारा मापी गई सभी तरंग दैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करता है, रेडियो तरंगों से लेकर कई टेराइलेक्ट्रॉनवोल्ट की क्वांटम ऊर्जा के साथ कठोर गामा विकिरण तक। क्वासर आमतौर पर ब्रह्मांडीय धूल की एक अंगूठी से घिरे होते हैं, और इसके स्थान के आधार पर, क्वासर दो प्रकार के होते हैं। पहला प्रकार तब होता है जब वलय स्थित होता है ताकि यह पर्यवेक्षक से क्वासर को अवरुद्ध न करे। दूसरे प्रकार के क्वासर रिंग की "दीवार" द्वारा दूरबीन लेंस से सुरक्षित रहते हैं।

कुछ समय पहले, चिली में एक विशाल दूरबीन का उपयोग करके, वैज्ञानिक क्वासरों में से एक का अध्ययन करने में सक्षम थे, जो दूसरे प्रकार का है। उन्होंने पाया कि यह क्वासर आयनित गैस के एक निहारिका से घिरा हुआ है जो 590,000 प्रकाश-वर्ष तक फैला हुआ है, जो आकाशगंगा के व्यास का लगभग छह गुना है। नेबुला क्वासर को पड़ोसी आकाशगंगा से जोड़ने वाले पुल के रूप में कार्य करता है, और इस तथ्य को उस परिकल्पना के समर्थन के रूप में माना जा सकता है कि क्वासर पास के तारा समूहों को "ईंधन" के रूप में उपयोग करते हैं।

वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया है कि क्वासर गतिविधि आकाशगंगा टकराव के कारण होती है। सबसे पहले, आकाशगंगाएँ टकराती हैं और उनके ब्लैक होल ब्रह्मांड में विलीन हो जाते हैं। इस मामले में, ब्लैक होल खुद को टकराव के परिणामस्वरूप बने धूल के कोकून के केंद्र में पाता है, और पदार्थ को तीव्रता से अवशोषित करना शुरू कर देता है। लगभग 100 मिलियन वर्षों के बाद, छेद के परिवेश से चमक इतनी मजबूत हो जाती है कि विकिरण का उत्सर्जन कोकून के माध्यम से टूटना शुरू हो जाता है। परिणामस्वरूप, एक क्वासर प्रकट होता है। अगले 100 मिलियन वर्षों के बाद, प्रक्रिया रुक जाती है, और केंद्रीय ब्लैक होल फिर से शांत व्यवहार करना शुरू कर देता है।
अभी हाल ही में, वैज्ञानिक पहली बार टकराते हुए क्वासर की तस्वीर लेने में सक्षम हुए। काम के हिस्से के रूप में, वैज्ञानिकों की दिलचस्पी डबल क्वासर में थी, जो पृथ्वी से 4.6 अरब प्रकाश वर्ष की दूरी पर कन्या राशि में स्थित है।

"क्वासर" शब्द स्वयं इसी शब्द से बना है quasइस्टेल एआर और आरएडीओसोर्स, शाब्दिक अर्थ:, एक तारे की तरह। ये हमारे ब्रह्मांड की सबसे चमकीली वस्तुएं हैं, जिनमें बहुत ताकत है। उन्हें सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक के रूप में वर्गीकृत किया गया है - ये पारंपरिक वर्गीकरण में फिट नहीं होते हैं।

कई लोग उन्हें विशाल मानते हैं, जो अपने आस-पास की हर चीज़ को तीव्रता से अवशोषित कर लेते हैं। पदार्थ, उनके पास आकर, तेज़ हो जाता है और बहुत अधिक गर्म हो जाता है। ब्लैक होल के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में, कण किरणों में एकत्रित हो जाते हैं जो इसके ध्रुवों से दूर उड़ जाते हैं। यह प्रक्रिया बहुत तेज़ चमक के साथ होती है। एक संस्करण है कि क्वासर अपने जीवन की शुरुआत में आकाशगंगाएँ हैं, और वास्तव में, हम उनकी उपस्थिति देखते हैं।

यदि हम यह मान लें कि क्वासर एक प्रकार का सुपरस्टार है जो इसे बनाने वाले हाइड्रोजन को जलाता है, तो इसका द्रव्यमान एक अरब सौर तक होना चाहिए!

लेकिन यह आधुनिक विज्ञान का खंडन करता है, जो मानता है कि 100 से अधिक सौर द्रव्यमान वाला तारा अनिवार्य रूप से अस्थिर होगा और परिणामस्वरूप, विघटित हो जाएगा। उनकी विशाल ऊर्जा का स्रोत भी एक रहस्य बना हुआ है।

चमक

क्वासर में अत्यधिक विकिरण शक्ति होती है। यह संपूर्ण आकाशगंगा के सभी तारों की विकिरण शक्ति से सैकड़ों गुना अधिक हो सकता है। शक्ति इतनी महान है कि हम एक नियमित दूरबीन से अपने से अरबों प्रकाश वर्ष दूर किसी वस्तु को देख सकते हैं।

क्वासर की आधे घंटे की विकिरण शक्ति की तुलना सुपरनोवा विस्फोट के दौरान निकलने वाली ऊर्जा से की जा सकती है।

चमक आकाशगंगाओं की चमक से हजारों गुना अधिक हो सकती है, और आकाशगंगा में अरबों तारे होते हैं! यदि हम क्वासर द्वारा प्रति इकाई समय में उत्पादित ऊर्जा की मात्रा की तुलना करें, तो अंतर 10 ट्रिलियन गुना होगा! और ऐसी वस्तु का आकार आयतन से काफी तुलनीय हो सकता है।

आयु

इन सुपरऑब्जेक्ट्स की उम्र दसियों अरब साल है। वैज्ञानिकों ने गणना की है: यदि आज क्वासर और आकाशगंगाओं का अनुपात 1:100,000 है, तो 10 अरब साल पहले यह 1:100 था।

क्वासर से दूरियाँ

ब्रह्मांड में दूर की वस्तुओं की दूरियां किसके द्वारा निर्धारित की जाती हैं? सभी देखे गए क्वासरों की विशेषता एक मजबूत लाल बदलाव है, यानी वे दूर जा रहे हैं। और उन्हें हटाने की गति बहुत शानदार है। उदाहरण के लिए, ऑब्जेक्ट 3C196 के लिए गति की गणना 200,000 किमी/सेकंड (प्रकाश की गति का दो-तिहाई) की गई थी! और इससे पहले लगभग 12 अरब प्रकाश वर्ष हैं। तुलना के लिए, आकाशगंगाएँ "केवल" दसियों हज़ार किमी/सेकंड की अधिकतम गति से उड़ती हैं।

कुछ खगोलशास्त्रियों का मानना ​​है कि क्वासर से ऊर्जा प्रवाहित होती है और उनसे दूरी भी कुछ हद तक अतिरंजित है। तथ्य यह है कि गहन अवलोकन के सभी समय के लिए अति-दूरस्थ वस्तुओं के अध्ययन के तरीकों में कोई भरोसा नहीं है, पर्याप्त निश्चितता के साथ क्वासर की दूरी स्थापित करना संभव नहीं था।

परिवर्तनशीलता

असली रहस्य क्वासर की परिवर्तनशीलता है। वे असाधारण आवृत्ति के साथ अपनी चमक बदलते हैं; आकाशगंगाओं में ऐसे परिवर्तन नहीं होते हैं। परिवर्तन की अवधि की गणना वर्षों, सप्ताहों और दिनों में की जा सकती है। एक घंटे में चमक में 25 गुना बदलाव को रिकॉर्ड माना जाता है। यह परिवर्तनशीलता सभी क्वासर उत्सर्जन की विशेषता है। हाल की टिप्पणियों के आधार पर यह पता चलता है हे अधिकांश क्वासर विशाल अण्डाकार आकाशगंगाओं के केंद्र के पास स्थित हैं।

इनका अध्ययन करने से हमें ब्रह्मांड की संरचना और उसके विकास के बारे में और अधिक स्पष्टता मिलती है।

कैसर(अंग्रेज़ी) कैसर) एक विशेष रूप से शक्तिशाली और दूर स्थित सक्रिय गैलेक्टिक नाभिक है। क्वासर ब्रह्माण्ड की सबसे चमकीली वस्तुओं में से एक है। क्वासर की विकिरण शक्ति कभी-कभी हमारी जैसी आकाशगंगाओं के सभी तारों की कुल शक्ति से दसियों और सैकड़ों गुना अधिक होती है।

क्वासर को शुरू में उच्च रेडशिफ्ट वस्तुओं के रूप में पहचाना गया था ( रेडशिफ्ट- रासायनिक तत्वों की वर्णक्रमीय रेखाओं का लाल (लंबी-तरंग) पक्ष में बदलाव) और विद्युत चुम्बकीय विकिरण, जिसमें बहुत छोटे कोणीय आयाम होते हैं। इस कारण से, उन्हें लंबे समय तक सितारों से अलग नहीं किया जा सका, क्योंकि विस्तारित स्रोत आकाशगंगाओं के साथ अधिक सुसंगत हैं। बाद में ही क्वासर के आसपास मूल आकाशगंगाओं के निशान खोजे गए।

अवधि कैसर के लिए खड़ा है "सितारे जैसा". एक सिद्धांत के अनुसार, क्वासर विकास के प्रारंभिक चरण में आकाशगंगाएँ हैं, जिनमें एक सुपरमैसिव ब्लैक होल आसपास के पदार्थ को अवशोषित करता है।

पहला क्वासर, 3सी 48, खोजा गया था 1950 के दशक के अंत में एक रेडियो आकाश सर्वेक्षण के दौरान एलन सैंडेज और थॉमस मैथ्यूज द्वारा. 1963 में, 5 क्वासर पहले से ही ज्ञात थे। उसी वर्ष, डच खगोलशास्त्री मार्टिन श्मिट ने साबित किया कि क्वासर के स्पेक्ट्रा में रेखाएँ दृढ़ता से लाल हो जाती हैं।

हाल ही में, यह आम तौर पर स्वीकार किया गया है कि विकिरण का स्रोत आकाशगंगा के केंद्र में स्थित एक सुपरमैसिव ब्लैक होल की अभिवृद्धि डिस्क है और इसलिए, अनुमानित गुरुत्वाकर्षण बदलाव की मात्रा के हिसाब से क्वासर का लाल बदलाव ब्रह्मांड विज्ञान से अधिक है। सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत (जीआर) में ए आइंस्टीन द्वारा। आज तक, 200,000 से अधिक क्वासर खोजे जा चुके हैं। इसकी दूरी क्वासर की रेडशिफ्ट और चमक से निर्धारित होती है। उदाहरण के लिए, निकटतम क्वासरों में से एक और सबसे चमकीला क्वासर, 3सी 273, कुछ दूरी पर स्थित है लगभग 3 अरब प्रकाश वर्ष. हाल के अवलोकनों से पता चलता है कि अधिकांश क्वासर विशाल अण्डाकार आकाशगंगाओं के केंद्रों के पास स्थित हैं, और एक दिन से भी कम समय के पैमाने पर क्वासर चमक की अनियमित परिवर्तनशीलता इंगित करती है कि उनके विकिरण की उत्पत्ति का क्षेत्रसौर मंडल के आकार की तुलना में इसका आकार छोटा है।

औसतन, एक क्वासर हमारे सूर्य की तुलना में प्रति सेकंड लगभग 10 ट्रिलियन गुना अधिक ऊर्जा (और सबसे शक्तिशाली ज्ञात तारे की तुलना में दस लाख गुना अधिक ऊर्जा) पैदा करता है, और सभी तरंग दैर्ध्य श्रेणियों में उत्सर्जन परिवर्तनशीलता प्रदर्शित करता है।

अपेक्षाकृत कम मात्रा में ऐसे शक्तिशाली विकिरण की उत्पत्ति के लिए जिम्मेदार भौतिक तंत्र अभी तक विश्वसनीय रूप से ज्ञात नहीं है। क्वासर में होने वाली प्रक्रियाएँ गहन सैद्धांतिक शोध का विषय हैं।

दूर के क्वासरों के स्पेक्ट्रा में हाइड्रोजन और भारी तत्वों के आयनों की संकीर्ण अवशोषण रेखाएँ खोजी गईं। संकीर्ण अवशोषण रेखाओं की प्रकृति अस्पष्ट बनी हुई है। अवशोषित माध्यम आकाशगंगाओं के व्यापक कोरोना या अंतरिक्ष अंतरिक्ष में ठंडी गैस के अलग-अलग बादल हो सकते हैं। यह संभव है कि ऐसे बादल उस विसरित माध्यम के अवशेष हों जिससे आकाशगंगाओं का निर्माण हुआ हो।