Quásars

Los quásares fueron descubiertos a principios de 1960 cuando radioastrónomos identificaron una estrella pequeña designada 3C 48 que emitía poderosas ondas de radio. Cuando obtuvieron el espectro de la estrella, encontraron algo completamente inesperado: el espectro era plano con varias, inesperadas y totalmente inexplicables, líneas de emisión. El objeto permaneció en el misterio hasta que un otro similar, pero más brillante, 3C 273, fue descubierto, en 1963. Los astrónomos se dieron cuenta que 3C 273 tenía un espectro normal con las mismas líneas de emisión que las observadas en radio galaxias, pero el espectro había sido fuertemente desplazado hacia el rojo (esto es, las líneas espectrales fueron encontradas en longitudes de ondas mayores que las esperadas). Esta observación explicó el misterio del espectro de 3C 48: era un espectro ordinario de una radio galaxia, pero estaba tan desplazado hacia el rojo que las líneas espectrales familiares estaban tan lejos de donde tenían que estar que nadie las reconoció. Cuando un objeto se aleja de nosotros, sus líneas espectrales son desplazadas hacia el rojo; cuanto más rápido se mueve, mayor es el desplazamiento hacia el rojo. Si el desplazamiento hacia el rojo de 3C 273 era debido a su velocidad, entonces, su velocidad debía ser mayor que la velocidad de la luz -lo cual es imposible-. Muchos objetos parecidos se han descubierto y se conocen como fuentes de radio casi estelares, abreviado como cuásar.





Hoy, sabemos que los cuásares son galaxias con núcleos extremadamente energéticos. La cantidad de radiación emitida por tales núcleos opaca la luz del resto de la galaxia, de forma que sólo técnicas de observación especiales pueden revelar la existencia del resto de la galaxia. El núcleo explica por qué los cuásares se parecen a estrellas - todo lo que podemos ver es el motor central brillante-.


Aunque el núcleo de un cuásar es extremadamente pequeño - sólo del tamaño del Sistema Solar- emite hasta 100 veces más radiación que una galaxia entera. La galaxia subyacente a la imagen brillante de un cuásar es probablemente bastante normal, excepto por los efectos superficiales a gran escala del cuásar en su centro. Los cuásares se piensa son accionados por agujeros negros súper masivos, en el centro de las galaxias. La poderosa radiación que vemos proviene de materia arremolinada alrededor del agujero negro y cayendo hacia él.


El SDSS (e inspecciones del cielo que usan luz visible) pueden encontrar cuásares lejanos con corrimientos al rojo de 4-6, o un 90% tan viejos como el mismo universo, porque los cuásares parecen estrellas pero tienen colores peculiares. Buscando objetos como estrellas débiles y tomando su espectro, el SDSS encuentra miles de cuásares con desplazamientos hacia el rojo mayores que 4. El cuásar más lejano descubierto hasta ahora, con un desplazamiento hacia el rojo de 6,28, fue visto por el SDSS en Abril de 2001.

En la década de 1940 se detectaron sitios de fuerte emisión de ondas de radio siendo los dos primeros llamados Sgr A y Cas A y localizados en nuestra propia galaxia. Una tercera fuente de radio llamada Cygnus A fue identificada por Walter Baade y Rudolph Minkowskiy que correspondía en el espectro visible a una galaxia de aspecto extraño; el espectro de este objeto tiene un corrimiento al rojo de 5.7% indicando que se encuentra a una distancia de mas de 720 millones de años luz, es decir, por fuera de La Galaxia. En 1963 Maarten Schmidt encontró en 3C 273 (objeto 273 en el tercer catálogo de Cambridge de fuentes de radio) un espectro de hidrogeno con gran corrimiento al rojo que indicaba una velocidad de alejamiento de 47,400 kilómetros/segundo a una distancia que, al igual que el anterior, lo ubicabas por fuera de la Galaxia.






Una coincidencia entre los hallazgos anteriores es que su espectro es no térmico y libera grandes cantidades de rayos X, ultravioleta, visible, infrarrojo y ondas de radio, siendo muy similar al de la radiación sincrotón producida por partículas altamente energizadas que giran velozmente alrededor de un centro magnético. Estos objetos y otros similares fueron llamados Quasars por quasi-stellar radio sources. Mas tarde se encontraron objetos similares con grandes corrimientos al rojo en sus espectros pero poca emisión de radio y se denominaron quasi stellar objets, en la actualidad el termino Quasar se utiliza indistintamente.

Los Quasares son cientos o miles de veces mas luminosos que una galaxia común (10e38 a 10e42 Watts en comparación con una galaxia como la Vía Láctea que tiene 10e37 Watts) y toda esta energía se forma en un volumen de espacio muy pequeño: Los Quasares cuya luminosidad varía en meses tienen un tamaño similar al sistema solar.

No hay ningún Quasar cercano, esto implica que todos son muy antiguos y puede decirse que fueron comunes en el universo temprano pero que no lo son en el universo presente. Cada Quasar está embebido en una galaxia, sin embargo esta galaxia anfitriona es muy difícil de observar por la luminosidad del objeto. Los Quasares de poca radiación tienden a estar localizados en galaxias espirales y los de gran emisión en elípticas pero también una gran mayoría se encuentra en galaxias irregulares y muchos tiene galaxias compañeras por lo que se especula sobre la asociación que tienen con colisiones galácticas.






100 000 quásares en el universo

Los cuásares son ahora más cercano que se sabe que son súper masivo agujero negro en los centros de las galaxias. Lamentablemente, la gran luminosidad de los cuásares nos permite observar a muy grandes distancias, se hace el estudio de su galaxia anfitriona difícil.
De hecho, el enorme contraste entre el brillante quásar de acogida y su galaxia mucho más pequeña hace que sea casi imposible de estudiar esta última tan pronto como su desplazamiento al rojo, por lo tanto, es superior a 0,2 cuásares muy cerca de la escala el Universo.
Los cuásares que se formó en los primeros mil millones de años del universo es más misterioso, porque la naturaleza de los alrededores de gas sigue siendo desconocido.
Estudios sobre la distribución estadística de una serie de cuásares muestran que cuando el universo sólo unos pocos millones de años de existencia, el número de intensa radiosources fue mucho mayor.
El quásar más distante observado es de 13 millones de años luz de la Tierra.

Los científicos han identificado más de 100 000 cuásares observados en el Universo.
El más cercano se encuentra en ≈ 780 millones de años luz de distancia y el más lejano a ≈ 13 millones de otros, hasta el borde del universo observable.
Un quásar es una fuente de energía más poderosa del universo, una enorme caldera de gas incandescente, que genera más luz que 1 000 galaxias. Así que esto es un agujero negro súper masivo, como una densa escala colosal de mil millones de soles, en busca de una permanente lleno de estrellas, 1000 cuerpos como el sol al año.





¿Qué hace un quásar?


Lo que está sucediendo en el centro de este grupo de galaxias, en la imagen para la construcción?
A primera vista, parece que varios son extrañamente alargada galaxias más brillantes en torno a cinco cuásares en blanco en la imagen.
De hecho, un grupo de galaxias actúa como una gigantesca lente gravitacional que distorsiona y aumenta los objetos brillantes detrás.
Los cinco puntos de color blanco brillante cerca del centro de racimo son las imágenes de una sola quásar distante.
Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble es tan detallada que incluso el de acogida en torno a la galaxia quásar es visible. La observación de la imagen para ver en contra de que las galaxias situado en 4H y 2H son imágenes de la galaxia.
Una tercera imagen de esta galaxia es de aproximadamente 10H, en el centro de la agrupación.





El quasar más alejado observado hasta 1992 es el designado como PC1158+4635 (en dirección de la constelación de Osa Mayor); su distancia se ha estimado en los 10 mil millones de AL.

El débil brillo de los quásares indica, dada sus lejanías, que deben ser objetos extraordinariamente brillantes.

Se ha estimado que las dimensiones de los quásares probablemente no sean mayores que las del Sistema Solar, mientras que la radiación total que emiten excedería con creces a la que suministran más de100.000 millones de estrellas juntas: se trataría de los objetos másluminosos del universo.

Por otra parte, se especula que los quásares podrían representar un estado particular en el desarrollo y evolución de las galaxias: tal vez el de las primeras fases de su existencia como tales; el análisis de su emisión ha sugerido que el origen de la misma no es el resultado de la presencia de estrellas. La intensa energía proveniente de los quásares parece deberse a procesos diferentes a los estelares: se trataría de radiación que no depende de la T del cuerpo emisor (48).

Algo notable es que todos los quásares varían de brillo de manera completamente irregular, tanto en radio ondas como en la luz visible.

También se detectaron fuertes explosiones de Rayos X en los quásares; como ejemplo, en noviembre de 1989, el quásar PKS 0558-504 duplicó su radiación X en sólo 3 minutos. La cantidad total de energía emitida entonces iguala a la que emite el Sol en alrededor de 1 millón de años.

Como dijimos, sus brillos son muy débiles y para su identificación es necesario un cuidadoso análisis de sus espectros. Los desplazamientos de líneas observado s en ellos, como en las galaxias, representan el corrimiento al rojo debido a la expansión del univ erso. Sin embargo, algunos astrónomos sugieren otra posibilidad y como evidencia se han detectado quásares cercanos a galaxias, aparentemente conectados físicament e entre sí, y ambos con corrimientos al rojo totalmente diferentes.

Un estudio detallado de posibles interacciones entre quásares y galaxias ha mostrado que esas conexiones parecen no existir y por lo tanto aquello que se observa es una simple coincidencia de alineación aparente, visible desde la Tierra.

Existen quásares peculiares, como el par de objetos conocidos como PHL 1222; este sistema doble es la única evidencia de dos quásares tan juntos uno del otro. El corrimiento al rojo de PHL 1222 indica una distancia del orden de los 12.000 millones de AL y sus componentes tienen una separación de unos 100.000 AL. Las fotografías muestran que este doble quásar está rodeado por numerosos objetos débiles (posiblemente galaxias); de ser así, ambos quásares se encontrarían formando parte de un cúmulo de galaxias.

Una clase particular de quásares son los objetos conocidos como BL Lacertae, originalmente considerados como estrellas variables. Estos astros presentan la curiosa propiedad de que en sus espectros no aparecen líneas; por lo tanto, no es posible medir su corrimiento al rojo, algo que dificulta enormemente la tarea de determinar sus distancias. Se considera que los BL Lacertae son quásares relativamente pequeños, ya que lavariación de su luminosidad es rápida (del orden de una a dos semanas).

Indudablemente, debido a la distancia a la que se encuentran, los quásares son tal vez los objetos celestes más difíciles de estudiar. Y debe tenerse en cuenta que su lejanía es tanto espacial como temporal: hoy los vemos tal como eran hace miles de millones de años, cuando la luz que nos llega de ellos inició su largo viaje hacia la porción del espacio donde nosotros estamos.

Uno de los modelos cosmológicos más aceptados, sugiere que el universo tendría actualmente una edad cercana a los 15.000 millones de años; esto indicaría que los quásares más distantes son observados hoy, brillando tal como eran cuando el universo contaba aproximadamente, con sólo unos 1.000 millones de años de edad

Cuando se estudia cómo están distribuidos los quásares en el espacio, se halla que su número parece haberse reducido drásticamente con el transcurso del tiempo. En la época cuando el universo sólo tenía unos 2.000 millones de años de edad, los quásares parecen haber sido objetos mucho más abundantes de lo que son en la actualidad; aproximadamente, el máximo número de quásares se habría dado cuando el universo tenía un tercio de su dimensión actual.

Puede afirmarse entonces que en la era de los quásares (hace unos 11.000 millones de años) el objeto más cercano a la Vía Láctea habría estado a sólo 25 millones de AL; por lo tanto, habría brillado como una estrella visible a simple vista. En aquella época, los quásares habrían sido 1.000 veces más comunes que en la actualidad (en relación con las galaxias).

La pregunta que surge entonces es por qué desaparecieron los quásares? Y una posible explicación se relaciona con la disminución progresiva de su brillo, razón por la cual actualmente no serían visibles; es decir los quásares habrían evolucionado con el transcurso del tiempo.

Un análisis de la distribución de los quásares a diferentes distancias podría ofrecer una explicación de lo que ha sucedido con ellos. El enigma sobre el origen de los quásares y su posterior desaparición es bastante singular y se supone íntimamente ligada con la evolución de las galaxias.




Gracias por pasar!!! espero que les haya gustado!!