2013. május: Extragalaktikus pokol: a kvazárok

A kvazárok története a
rádiócsillagászat hajnalán kezdődik. Az 1960-as években kezdődött meg az
égbolt rádiótávcsővel való feltérképezése. Ezekben az években fedeztek fel
olyan rádióforrásokat, melyek az optikai tartományban nem, vagy csak nagyon
nehezen láthatók csillagszerű objektumként. Ezeket quasi-stellar radio
source-nak, csillagszerű rádióforrásnak vagy kvazárnak nevezték el. Természetük több
évtizedig megfejtetlen volt.

Mivel a kvazárok nagy
vöröseltolódást mutatnak, nagyon messze, több százmillió, több milliárd fényévre találhatók a
Föltől. Minél messzebb van egy ilyen objektum, annál fiatalabbnak látjuk, mert
az a fény, amit jelenleg kibocsát, még nem érte el a Földet.

A híres 3C-273 jelű kvazár a HST felvételén.

Hosszas vizsgálatokból derült ki valódi természetük. Ezek az objektumok aktív galaxismagok, egy
szupermasszív fekete lyukkal a közepén. Egy ilyen fekete lyuk a Tejútrendszer
központi fekete lyukánál is sokkal masszívabb, több milliárd naptömeget is
elérhet. A rádiótartomány mérhető erős sugárzásukat az okozza, hogy a központi
fekete lyuk körül egy akkréciós korong alakul ki a csillagközi anyagból. Ez az
anyag a fekete lyuk eseményhorizontjánál nagyon erős gammasugárzást és
rádiósugárzást bocsát ki. A dolog még érdekesebb, mivel az aktív galaxismagokból,
így a kvazárokból is jetek, kifúvások indulnak ki. Ezek lényegében anyagkidobódások a
galaxis középpontjából, melyek órási sebességgel távolodnak a fekete
lyuktól. Ezek a jet-ek főként protonokból, elektronokból és nehezebb
atommagokból állnak, és ahogy a galaxis mágneses terével hatnak kölcsön, szinte
minden hullámhosszon sugározni fog az anyag.

Ez látványos kifúvás az óriás elliptikus galaxis, az M87 magjából indul ki, és legalább 5000 fényév hosszú.

Azonosításuk meglehetősen nehéz,
mivel nem sokban különböznek látszólag egy csillagtól. Viszont az objektum
által kibocsátott fényben rendkívül nagy különbségek vannak. Egy spektrográffal
felvéve az kvazár fényét, látszódnak benne olyan anyagok vonalai is, amik egy
csillagban egyáltalán nem figyelhetők meg. Egy spektrum felvétele azonban a
kvazárok alacsony látszólagos fényessége miatt nehéz. Tovább nehezíti a dolgot,
hogy a kvazár központi fekete lyukára és a jetre milyen szögből látunk rá. Ha
erre a kettőre közvetlenül látunk rá, vagyis a jet pontosan felénk irányul,
akkor egy kicsit fényesebb a kvazár. Ezt hívjuk blazárnak. A blazárok a gyors
fényváltozásukról és az erős röntgensugárzásáról ismertek, valamint a
spektrumukban a hidrogénnek nagyon erős vonalai vannak az optikai tartományban,
a vasnak meg a röntgen-tartományban. Az elsőként felfedezett kvazár, a 3C  273 a blazárok csoportjába tartozik, fénye
az akkréciós korongból és a jet-ből származik.

Észleljünk kvazárokat! Ugyanis
ezek az objektumok változtatják a fényességüket. Ezt a változást a fekete lyukba
áramló anyag mennyiségének változása okozza. Nem egy markáns változásra,
mindössze 1-1,5 magnitúdós változásról beszélünk. Ezek a világegyetem legtávolabbi objektumai, amelyeket még saját szemünkkel, bármilyen detektor közbeiktatásával még meg tudunk figyelni. A 3C 273 távolsága 2,5 milliárd fényév!

A blazárokra az egyik látványosabb példa a Markarján 421, mely jelenleg 12 magnitúdó körüli, ezért kisebb és közepes távcsövekkel is megfigyelhető. A Mark. 421 hosszabb távú fénygörbéjét alább mutatjuk be:

{mosimage}

A Mark. 421 fénygörbéje az MCSE Változócsillag Szakcsoport adatai alapján.

Hazánkban az MCSE Változócsillag Szakcsoportja koordinálja az amatőrök számára a változócsillagok megfigyelését. Mindazok, akik érdeklődnek ezek égitestek megfigyelése iránt (beleértve a kvazárok megfigyelését is) a vcssz@mcse.hu címen jelentkezhetnek. A szakcsoport munkájával ezen az oldalon lehet megismerkedni: http://vcssz.mcse.hu