Hvězdy, černé díry a galaxie
Přihlásit se
Hvězdy, černé díry a galaxie (11/18) · 9:15

Kvasary Základní informace o kvasarech.

Navazuje na Měřítka ve vesmíru.
V tomto videu bych chtěl říct něco málo o kvasarech. Jsou to zkráceně kvazi-hvězdné rádiové zdroje. Jméno je jen vedlejší produkt prvních pozorování kvasarů, protože se všechny tváří jako bodové zdroje elektromagnetické radiace, především v rádiové části spektra, a tak se jim říká kvazi-hvězdné rádiové zdroje. Ukázalo se, že nejsou hvězdami ani kvazi-hvězdami a energii nevyzařují hlavně v rádiovém pásmu elektromagnetického spektra. Produkují mnohem více energie. Ve skutečnosti jsou to aktivní jádra galaxií. Trochu se nad tím zamysleme. Když máme supermasivní černou díru v centru galaxie. Nakreslím to zde napravo. Toto je naše supermasivní černá díra. Možná toto je okraj horizontu událostí supermasivní černé díry. Skutečná hmotnost černé díry je v centru horizontu událostí. Když hmota prochází okolo této černé díry, tak jí bude zachycena a vytvoří akreční disk okolo této černé díry. Hmota začne rotovat okolo černé díry a když nemá dostatečnou rychlost, tak spadne do černé díry. Takže máme všechnu tuto hmotu okolo černé díry. Některá hmota nemá dostatečnou úhlovou rychlost, nestačí pro rotaci okolo černé díry, spadne do ní. Označím toto jako akreční disk. Jak se hmota pořád zrychluje a zrychluje, tak padá blíž a blíž k černé díře, naráží do sebe víc a víc, až se gravitační potencionální energie z padající hmoty změní ve skutečnou energii, ve skutečnou teplotu. Hmota se poblíž povrchu začne až neuvěřitelně ohřívat. Žhaví se a ohřívá, jak se dostává blíž a blíž horizontu událostí. Nedaleko vlastního horizontu událostí je vše tak intenzivní, že se vyzařuje elektromagnetické záření. Vyzařují vysokofrekvenční elektromagnetické záření, hlavně v rentgenové části spektra. Nyní chci být velmi přesný. Jsou tady dvě věci. První je, že když se učíte o kvasarech, nebo alespoň když já jsem byl poprvé seznámen s kvasary, tak jsem si myslel, že radiace je nějak vyzařována vlastní černou dírou. To jsem nechápal, protože mi bylo řečeno, že nic nemůže uniknout z horizontu událostí černé díry, včetně elektromagnetické záření. Jak to tedy může být vyzařováno černou dírou? Odpověď je, že to není vyzařováno černou dírou. Je to vyzařováno hmotou v akrečním disku, která se zatím nedostala blízko k horizontu událostí. Jakmile je uvnitř horizontu událostí, tak veškerá elektromagnetická radiace, která může být vyzařována, nebude schopná uniknout z černé díry, přesněji z horizontu událostí. Takže všechno z toho je z akrečního disku okolo supermasivní černé díry. A jiná otázka, která mě napadla, je: Proč to záření vychází v těchto kolmicích k rovině vlastního akreditačního disku. Alespoň moje logika mi říká, že věci se neobjeví ve směru akreditačního disku, protože jinak budou absorbovány jinými věcmi. Ve skutečnosti to způsobuje ohřev jiné hmoty blíže k horizontu událostí. Takže jakákoli energie vycházející z tohoto směru bude absorbována a zahřeje ostatní hmotu. Pouze když jdete zhruba kolmo k rovině akreditačního disku, je tato energie uvolněna do prostoru. Nyní chci být velmi jasný. Kvasary jsou nejvíce svítící věci, které ve vesmíru známe. Mnoho kvasarů má svítivost řádově biliony sluncí, takže můžou být svítivější než celá galaxie, a to vychází jen z hmoty docela malé části vesmíru, mnohem menší, než je vlastní galaxie. Je to střed, trochu jako galaktické jádro. Jiná zajímavá věc o kvasarech nám dává důvěru v konstantně se měnící vesmír a dokonce v samotný velký třesk. Máte supermasivní černé díry, které mohly být zformovány krátce po velkém třesku. Lze si představit, že v rané době rozvoje vesmíru bylo více hmoty, která byla v blízkosti těchto černých děr a neměla dostatečnou rychlost k úniku nebo k oběhu okolo nich. Takže tato hmota začne padat do černé díry. A po čase všechna tato hmota, která spadla do černé díry, supermasivní černé díry, bude ztracena v supermasivní černé díře. Když si představíte nějaké budoucí časové období, budeme stále mít supermasivní černou díru, ale všechno, co uvidíte, je většina věcí obletující okolo ní. Cokoliv, co by do ní spadlo, by bylo již ztraceno. Uvidíte jen věci, které obletují okolo ní. A to je to, co ve skutečnosti vidíme, když se podíváme na naši Mléčnou dráhu. Nepozorujeme, že by věci do ní padali. Například Mléčná dráha nemá aktivní střed. Aktivní jádro. Centrum Mléčné dráhy není momentálně kvasar. Supermasivní černá díra v centru netráví neboli nekonzumuje materiál. Ale můžete si představit, že někdy v minulosti Mléčné dráhy, tam bylo hodně materiálu, který neměl dostatečnou rychlost k obíhání, a tak byl zkonzumován. Když byl zkonzumován, tak se vyzářilo rentgenové záření a mohlo být pozorováno jako kvasar. A to je to, co pozorujeme. Pozorovali jsme více než 200 000 kvasarů. Nejbližší kvasar je v řádu 780 milionů světelných let daleko. Co to znamená? Nepozorujeme kvasary bližší než 700 milionů světelných let. Říká nám to, že, alespoň v naší oblasti vesmíru, ten nejnovější kvasar byl 780 milionů let v minulosti. Když se podíváme na bližší části vesmíru… Nakreslím to. Řekněme, že toto je pozorovatelná část vesmíru a toto jsme my. Budeme pozorovat jen kvasary v určité vzdálenosti od nás, a ta vzdálenost je vlastně v určité době v minulosti. Protože světlu trvalo 780 milionů let se k nám dostat. Většina kvasarů je více než 3 miliardy světelných let daleko. Což nám říká, že existovaly více než před 3 miliardami let. V mladším období novodobého vesmíru, když existoval materiál, který mohly tyto supermasivní černé díry v centrech galaxií konzumovat. Když se posuneme v čase blíže k nám, tak dost tohoto materiálu bylo zkonzumováno. A my máme jen materiál obletující okolo těchto supermasivních černých děr, které můžeme nazývat galaxiemi, a tak již kvasary nepozorujeme. Abych vám to vysvětlil. Víte, jak je to se vším v kosmologii. Je plná těžko pochopitelných konceptů, neuvěřitelných vzdáleností, neuvěřitelných hmotností, neuvěřitelných zářivostí, myslím, že můžete o tomto přemýšlet, ale jen pro představu: Nejzářivější známý kvasar pohltí v řádu 1 000 hmotností slunce za rok. To je zhruba 10 Zemí za sekundu, pokud jsem to spočítal správně. Deset Zemí za sekundu je pohlcováno nejsvítivějším kvasarem. A energie této hmoty, která je obíhá okolo, je to, co generuje všechnu tu energii. Vlastně jsem o tom neměl vůbec mluvit v přítomném čase. Toto všechno se stalo v minulosti, my to nyní jen pozorujeme. Podle všeho, co víme, vypadá zbytek vesmíru docela podobně tomu našemu. Není tu ve skutečnosti v okolí tolik kvasarů. Ačkoliv na druhou stranu, to, že většina materiálu byla již zkonzumována, může být dokonce naší vlastní supermasivní černou dírou v centru Mléčné dráhy. V nějakém okamžiku v budoucnosti může být schopná zkonzumovat hvězdný materiál, více jakéhokoli typu materiálu. To se může stát asi za 4,5 miliardy let, kdy se srazíme s galaxií v Andromedě. Snad jsem vám dal něco k zamyšlení.
video