مارتن شميدت يحل لغز الكوازارات

صورة، بسبب، الرجل، نظارات الارتداء، سلم الذقن، النظر، عميق التفكير.

مارتن شميت عبر معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.


اليوم في العلم: في 5 شباط (فبراير) 1963 ، كان عالم الفلك الهولندي وأستاذ معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا مارتن شميدت لديه لحظة يوريكا عندما كان يدرسمصدر راديو شبه نجمي، أوالكوازار، كان لذلك آثار عميقة على كيفية رؤية العلماء للكون. كان شميدت يدرس الكوازار المعروف باسم 3C273 الذي يشبه النجمة في المظهر مع إضافة نفاثة غامضة. ولكن حتى الغريب كان ذلكنطاق. يفحص علماء الفلك الطيف ، أو نطاق الأطوال الموجية للضوء ، التي يصدرها النجم لفك تشفير تكوين الجسم. لكن الخطوط الانبعاثمن طيف 3C273 لم يتطابق مع أي عناصر كيميائية معروفة. أدرك شميدت فجأة أن 3C273 يحتوي على عنصر الهيدروجين العادي جدًا. كان من الصعب تحديده لأن الخطوط الطيفية للهيدروجين لم تظهر في المكان المتوقع ؛ بدلاً من ذلك ، تم إزاحتهم بشدة نحو النهاية الحمراء للطيف. هذا كبيرالانزياح الأحمريمكن أن يحدث إذا كان 3C273 بعيدًا جدًا ، على بعد حوالي 3 مليارات سنة ضوئية.

ذكّر د. شميدت إثارة إعلانه إلى ForVM. هو قال:


جاء هذا الإدراك على الفور: ما زالت زوجتي تتذكر أنني كنت أتقدم صعودًا وهبوطًا معظم المساء.

كانت التداعيات على هذا النحو: لكي يكون الكوازار بعيدًا جدًا ولا يزال مرئيًا ، يجب أن يكون 3C273 جوهريًا شديد السطوع وقوي جدًا. يُعتقد الآن أنه يلمع مع ضوء تريليوني نجم مثل شمسنا. وهذا يعادل مئات المرات ضوء مجرتنا درب التبانة بأكملها. ومع ذلك ، يبدو أن 3C273 أقل من أسنة ضوئيةعبر ، على عكس 100000 سنة ضوئية لمجرتنا درب التبانة.

التقويمات القمرية لـ ForVM رائعة! المخزون ينخفض. اطلب الان.

الكوازار 3C273 ليس بعيدًا فقط. كما أنها مضيئة للغاية ، مما يدل على وجود عمليات قوية لإنتاج الطاقة غير معروفة في عام 1963. أعلن شميدت عن كشفه عن الكوازارات في المجلةطبيعة سجيةفي 16 مارس 1963.




مارتن شميدت بشعر فضي ممشط وربطة عنق منقوشة ونظارات.

مارتن شميدت عالم فلك هولندي أدرك في عام 1963 أن الكوازارات تقع في الكون البعيد جدًا ، وبالتالي يجب أن تكون مصادر طاقة قوية للغاية.

دائرة شبيهة بالشمس في الأعلى مع خط بألوان زاهية ينطلق منها نحو الأسفل.

صورة بالأشعة السينية لـ 3C273 ونفاثها. اليوم ، من المعروف أن هذا الكوازار يقع في مركز مجرة ​​إهليلجية عملاقة. الصورة عبر مرصد شاندرا للأشعة السينية.

اليوم ، مئات الآلاف من النجوم الزائفة معروفة ، والعديد منها أبعد وأقوى من 3C273. ليس من المبالغة القول إنهم قلبوا علم الفلك على أذنه. لماذا ، على سبيل المثال ، تقع هذه الكوازارات القوية في مكان بعيد جدًا في الفضاء؟ يسافر الضوء بسرعة محدودة (186000 ميل في الثانية) ، ولا نرى سوى النجوم الزائفة في الفضاء البعيد ، وبالتالي في الماضي البعيد. هذه الأشياء الغريبة كانت موجودة فقط في بدايات الكون ولم تعد موجودة في الكون الحالي. لماذا ا؟

في الستينيات ، كانت 3C273 وأشباه النجوم الأخرى مثلها دليلًا قويًا ضد نظرية الحالة الثابتة لفريد هويل ، والتي اقترحت أن المادة تتشكل باستمرار مع توسع الكون ، مما يؤدي إلى كون هو نفسه في كل مكان. أظهرت الكوازارات أن الكون ليس هو نفسه في كل مكان ، وبالتالي ساعدت في الدخولالانفجار العظيمعلم الكونيات.


لكن نظرية الحالة الثابتة كانت تفقد قوتها حتى قبل عام 1963. وكان أكبر تغيير نتج عن كشف مارتن شميدت عن الكوازار 3C273 في الطريقة التيفكر فيهكوننا.

بعبارة أخرى ، فإن فكرة أن 3C273 كانت مضيئة للغاية ، ومع ذلك تشغل مساحة صغيرة نسبيًا ، توحي بوجود طاقات قوية لم يفكر بها علماء الفلك من قبل. أعطى 3C273 علماء الفلك واحدة من أولى إشاراتهم إلى أننا نعيش في عالم من الأحداث المتفجرة الهائلة - ودرجات الحرارة القصوى واللمعان - مكانًا تكثر فيه الثقوب السوداء الغامضة وتلعب دورًا رئيسيًا.

وفقًا لرسالة بريد إلكتروني في مارس 2013 من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا:

في عام 1963 ، أعطانا اكتشاف شميدت نظرة غير مسبوقة على كيفية تصرف الكون في فترة أصغر بكثير في تاريخه ، قبل مليارات السنين من ولادة الشمس وكواكبها. لاحقًا ، اكتشف شميدت ، جنبًا إلى جنب مع زميله دونالد ليندن بيل ، أن الكوازارات عبارة عن مجرات تحتوي على ثقوب سوداء فائقة الكتلة على بعد مليارات السنين الضوئية ، وليست نجومًا في مجرتنا ، كما كان يُعتقد في السابق. زاد عمله الأساسي بشكل كبير من حجم الكون الذي يمكن ملاحظته وقدم وجهة نظرنا الحالية حول الطبيعة العنيفة للكون حيث تلعب الثقوب السوداء الضخمة دورًا مهيمنًا.


ما هي النجوم الزائفة؟يعتقد علماء الفلك اليوم أن الكوازار هو منطقة مدمجة في مركز مجرة ​​في بدايات الكون. يُعتقد أن المنطقة المدمجة تحيط بثقب أسود فائق الكتلة ، مثل الثقب الأسود الذي يُعتقد أنه موجود في وسط مجرتنا درب التبانة والعديد من المجرات الأخرى (أو معظمها). يُعتقد أن اللمعان القوي للكوازار ناتج عن عمليات تحدث فيقرص التراكم، أو قرص من المواد المحيطة بالثقب الأسود ، حيث تستهلك هذه الثقوب السوداء الهائلة النجوم التي تمر بالقرب منها. تحدث هذه الأنواع من الأنشطة أثناء عمليات اندماج المجرات ، والتي بلغت ذروتها في بدايات الكون.

مربع غامق به نقاط بيضاء ونقطة حمراء صغيرة للغاية.

كان ULAS J1120 + 0641 أبعد كوازار معروف في عام 2011. يظهر الكوازار كنقطة حمراء باهتة بالقرب من المركز. صورة مركبة تم إنشاؤها من مسح Sloan Digital Sky Survey و UKIRT Infrared Deep Sky Survey ، عبر ويكيميديا ​​كومنز.

صاغ عالم الفيزياء الفلكية الصيني المولد هونغ يي تشيو الاسمالكوازارفي مايو 1964 في المنشورالفيزياء اليوم. هو كتب:

حتى الآن ، يستخدم الاسم الطويل الخرقاء 'مصادر الراديو شبه النجمية' لوصف هذه الأشياء. نظرًا لأن طبيعة هذه الأشياء غير معروفة تمامًا ، فمن الصعب إعداد تسميات قصيرة ومناسبة لها بحيث تكون خصائصها الأساسية واضحة من اسمها. للراحة ، سيتم استخدام الصيغة المختصرة 'quasar' في جميع أنحاء هذه الورقة.

حاليا ، أبعد نجم شبه معروف هوULAS J1342 + 0928، ولكن يمكن خلعه في أي وقت. وله انزياح أحمر قدره z = 7.54 وكان موجودًا عندما كان عمر الكون حوالي 690 مليون سنة ، أي 5٪ فقط من عمره الحالي.

خلاصة القول: اليوم في العلم ، في 5 فبراير 1963 ، كشف مارتن شميت لغز الكوازارات ودفع حواف كوننا للوراء. لقد غيرت رؤيته في أكثر الأشياء المعروفة بعدًا وإشراقًا الطريقة التي ينظر بها العلماء إلى الكون.

هل تستمتع بـ ForVM حتى الآن؟ اشترك في النشرة الإخبارية اليومية المجانية اليوم!