Miraastroforum

Posiadacze dużych teleskopów mogą spróbować namierzyć prototyp blazarów (inna nazwa – Lacertydy, nie mylić z rojem meteorów). Odkryta w pierwszej połowie XX wieku BL Lac, uważana była za gwiazdę zmienną. Dopiero kilkadziesiąt lat później wykazano, że jest to jeden z typów aktywnego jądra galaktyki (AGN). W galaktyce takiej materia spadająca na supermasywną czarną dziurę wysyła promieniowanie o szerokim spektrum. Cechą charakterystyczną blazarów jest prawie całkowity brak linii emisyjnych. Strumień promieniowania wysyłany jest prostopadle do płaszczyzny dysku akrecyjnego. Przypadek trafił, że płaszczyzna ta jest prostopadła do kierunku, z którego patrzymy, dlatego znajdujemy się bezpośrednio na „linii ognia”. Do tej pory nie wiadomo co powoduje drastyczne zmiany jasności blazarów, a potrafią one wielokronie zmienić swoją jasność w ciągu dnia, co w tym przypadku odpowiada zapaleniu bądź zgaszeniu jednocześnie miliardów gwiazd!

Przed tygodniem udało mi się po raz pierwszy uwiecznić BL Lac aparatem przy użyciu obiektywu Sigma 70-300, niestety była na granicy zasięgu ze swoją jasnością, jak oceniłem wtedy, około 14.5 mag.
Wczoraj korzystając z teleskopu sąsiada udało się ją ładnie uwiecznić:


Od teraz będę próbował monitorować jej jasność przy pomocy sprzętu fotograficznego, a być może uda się zauwazyć jej rozbłysk i wtedy wystarczy nawet dwururka.
A my wszyscy, gdy kierujemy wzrok na Jaszczurkę, miejmy świadomość, że jesteśmy z niej „ostrzeliwani” różnym rodzajem promieniowania, na szczęście dla nas, z odległości około miliarda lat świetlnych nie stanowi to żadnego zagrożenia, a jedynie jest wielką, ciągle nierozwiązaną tajemnicą dla naukowców.

Jednocześnie wywołuję Radka do tablicy. Już on wie o co chodzi .

Szlejesz chłopie!!!

Dołączę się do tematu, który poruszył Henryk, a jest dla mnie bardzo ciekawy. Niby nic takiego, jakaś tam słabiutka gwiazdka. Trzeba jednak mieć świadomość, iż obcujemy w tym przypadku z obiektami kosmologicznymi, na których testuje się różne teorie o powstaniu wszechświata.
W latach 50-tych ubiegłego wieku radioteleskopy osiągnęły na tyle dobrą rozdzielczość, że możliwe stało się dość dokładne określenie pozycji radioźródła i powiązanie z optycznym odpowiednikiem.
Dopiero w 1969 roku odkryto, że BL Lacertae, uchodząca za gwiazdę zmienną, jest silnym radioźródłem. W 1974 roku ostatecznie udowodniono, że jest obiektem poza galaktycznym. Okazało się, że BL Lacertae jest szczególnym rodzajem kwazara. Do tej pory odkryto parę setek podobnych obiektów, a nazwę otrzymały właśnie od BL Lacertae. Zlepek BL Lac + quasar = blazar. Widma tych obiektów są niepodobne do widm gwiazd i wykazują przesunięcie ku czerwieni. Obiekt sfotografowany przez Henryka ma stosunkowo nieduże przesunięcie, z=0,069. Promieniowanie nie jest pochodzenia termicznego. Może być to promieniowanie synchrotronowe lub powstałe w wyniku odwrotnego zjawiska Comptona.
Oba dają ten sam rozkład widma i na odległość nie sposób odróżnić. W każdym razie materia
w tych obiektach osiąga prędkości relatywistyczne tzn. bliskie prędkości światła.

Posiadam w swoich zbiorach parę obiektów QSO (Quasi Stellar Object).
Najbardziej znany i najjaśniejszy 3C273 (3 katalog Cambridge radioźródeł, 273 pozycja wg DEC). Został odkryty w 1960 jako silne radioźródło i powiązany z gwiazdą o jasności 13m.
Widmo obiektu stanowiło początkowo nie lada problem. Nie można było dopasować linii emisyjnych do żadnych wcześniej znanych. Dopiero Martin Schmidt z California Institute of Technology zauważył, że linie są podobne do linii wodoru, tylko bardziej przesunięte w stronę czerwieni. Stało się jasne, że mamy do czynienia z obiektami znacznie dalszymi niż gwiazdy. 3C273 jest także blazarem, ale o niewielkiej amplitudzie. W maksimum osiąga 12,5m, czyli jest w zasięgu amatorskich teleskopów! Znajduje się w gwiazdozbiorze Panny. Przesunięcie z=0.158, czyli zgodnie z prawem Hubbla jest odległy o 1,5 mld lat świetlnych.



Drugim obiektem jest inny przedstawiciel BL Lacertae, Markarian 421 w Wielkiej Niedźwiedzicy. Jasność wacha się w przedziale 12,5 do 13,5m w ciągu miesiąca, czyli są okresy dostępności dla sprzętu amatorskiego. Przesunięcie "z" nie jest imponujące i wynosi 0,03.
Jest "blisko", bo tylko 360 mln lat świetlnych. Światło, które oglądamy dziś, opuściło tego blazara w czasie, gdy na ziemi była epoka dewonu.




Ostatnio zapolowałem na coś bardziej odległego, na odkryty w 1991 roku przez obserwatorów na Mount Palomar, kwazar S5 0014 +81 znajdujący się w Cefeuszu. Prawda, że wspaniała nazwa. Redshift, czyli z ma imponujące 3,387 , a to oznacza, że jest w odległości 12 mld lat świetlnych. Jasność niestety jest niewielka i wynosi 16,3m. Dostępny jest raczej wyłącznie metodą fotograficzną. Teraz parę słów o odległościach kwazarów. Zakłada się, że przesunięcie ku czerwieni spowodowane jest przez zjawisko Dopplera i jest proporcjonalnie związane z prędkością obiektu, a poprzez prawo Hubbla determinuje odległość. W ostatnich latach pojawiły się wątpliwości spowodowane danymi obserwacyjnymi. Odkryto pewną ilość par zwykłych galaktyk i związanych z nimi grawitacyjnie kwazarów, czyli znajdują się w podobnej odległości. Jakież było zdziwienie, gdy okazało się, że mają różne "z". Świadczyłoby to, że przesunięcie jest pochodzenia grawitacyjnego. http://www.astr.ua.edu/keel/agn/redshifts.html. Dalsze badania powinny rozstrzygnąć dylemat.




Miejmy nadzieję, że Henryk dostarczy nam dalszych dowodów na ekspansję wszechświata.

Heniek napisał(a):Miejmy nadzieję, że Henryk dostarczy nam dalszych dowodów na ekspansję wszechświata.

ale to dopiero jutro

Jak już wspominałem osobiście, zdjęcia mnie zachwycają, takie odległe i fascynujące obiekty, na dodatek o zmiennej jasności. Wartoby próbować złapać je gdy będą świeciły jaśniej, bądź ciemniej.

Niestety z własnego doświadczenia wiem, że zainteresowanie rośnie, gdy obiekty wchodzą w zakres zasięgu obserwacyjnego. Chociaż BL Lac była wyjątkiem, gdyż już od roku znałem jej okolice, zwłaszcza że przebywa niedaleko zmiennych CS, BG Lac. Jednak dopieo zdjęcia pozwoliły mi ją ujrzeć "osobiście".

A teraz jeszcze garstka teorii do uzupełnienia wiedzy wyłożonej prze mojego imiennika.
Otóż, jak wyczytałem w Encyklopedii Fizyki Współczesnej (oddana do druku w styczniu 1979roku) z czasów, gdy nie wiedziano co to są kwazary, a jedynie były stawiane hipotezy, od początku były dwie interpretacje przesunięcia ku czerwieni:
1. Przesunięcia dopplerowskie, czyli odpowiadają dużym prędkościom oddalania się kwazarów od obserwatora.
2. Są pochodzenia grawitacyjnego, czyli obserwowane przez nas światło zostało wysłane z ciała o bardzo dużej masie i opuszczając silne pole grawitacyjne doznało dużego przesunięcia ku czerwieni.

Przez ostatnie lata zdecydowanie zwyciężała teoria dopplerowska, teraz jak widzę przybywa zwolenników grawitacyjnej.
Ciekawe która z tych teorii ostatecznie zwycięży i jak wpłynie to na wiedzę o Wszechświecie i jego wielkości.

Tymczasem namawiam do zagłębienia się w temat, osobiście będę próbował uwiecznić więcej kwazarów, co i kolegom polecam.

No właśnie, Heniu, jest jakiś dobry katalog dostępny w internecie do namierzania QSO?

Panowie HH, znakomita robota! Prosimy o więcej.

Można zassać gotowy, spreparowany katalog do CdC z adresu http://www.schoenball.de/.
Pełny katalog: http://www.obs-hp.fr/www/catalogues/veron2_11/veron2_11.html
A taki do szybkiego popatrzenia tu: http://www.klima-luft.de/steinicke/KHQ/anhang.txt

Co do przesunięcia ku czerwieni dodam, że osobiście bardziej mi odpowiada interpretacja dopplerowska. Jest to kwestia bardziej podobania niż wiedzy. Zastanawia mnie jednak rozkład "z" i jasności obserwacyjnych kwazarów. Wśród jasnych brak tych o dużym "z", co wiązałoby się jednak z odległością. Interpretacja grawitacyjna zakłada istnienie masywniejszych obiektów, które z natury powinny być jaśniejsze.
Znalazłem bardzo fajną tabelkę zestawiającą ilość kwazarów według jasności i "z". http://www.rssd.esa.int/SA-general/Projects/GAIA_files/LATEX2HTML/node136.html

Polowanie na QSO ogłaszam za otwarte.

Sporo zostało powiedziane i nawet zdjęcia porobione i to jakie, ale mnie zainteresowały różnice między różnymi rodzajami aktywnych galaktyk. To co jest zwykle uważane za kwazara może w jakimś katalogu występować jako BL Lac i odwrotnie. W ogóle wydawało by się, że różnice między AGN-ami są bardzo płynne, ale nie do końca tak jest, zwłaszcza w przypadku obiektów właśnie typu BL Lac.

Wszyskie AGN-y (Active Galactic Nuclei) posiadają jasne jądra dorównujące, a często przyćmiewające jasnością resztę galaktyki, i to zazwyczaj w szerokim zakresie widma, od fal radiowych do promieniowania rentgenowskiego. Wszystkie one wykazują też nieregularną zmienność, nierzadko w czasie krótszym od doby, w zakresie radiowym (te które świecą radiowo, bo nie wszystkie kwazary są radioźródłami), widzialnym i rentgenowskim. A więc co je różni?

1. Galaktyki Seyferta posiadają jasne, punktowe jądra o jasności niewiele mniejszej, a czasem nawet przekraczającej jasność całej galaktyki. Na niebie w zasięgu amatorskiego sprzętu jest wiele galaktyk Seyferta. Najjaśniejszą z nich jest M77, której punktowe jądro widać wyraźnie już w 20cm teleskopie. Charakterystyczną cechą galaktyk Seyferta jest obecność w widmie silnych, szerokich linii emisyjnych.
Tutaj jest ładne porównanie centralnych obszarów dwóch galaktyk spiralnych, Seyferta z lewej (M77) i zwykłej z prawej (NGC3227). Jądro galaktyki z prawej, chociaż na zdjęciu wydaje się bardzo jasne, to jednak nie jest punktowe. Tymczasem jądro M77 spowodowało powstanie jasnych spajków, jak od światła gwiazdy.

2. Kwazary również posiadają w widmie silne i szerokie linie emisyjne o nietermicznym charakterze, jednak w ich przypadku to osobliwe widmo całkowicie dominuje nad widmem dziesiątków lub setek miliardów gwiazd tworzących galaktykę-gospodarza. Także w dziedzinie promieniowania (widzialnego czy jakiegokolwiek innego) galaktyka jest zupełnie przyćmiona przez świecenie aktywnego jądra. Dopiero nie tak dawno udało się wyraźnie uchwycić na zdjęciach z HST kształty galaktyk otaczających kwazary. Wszystkie kwazary znajdują się w odległościach kosmologicznych, najbliższy 3C 273 prawie 2 mld l.św., co świadczy o tym, że aktywność jąder galaktyk na poziomie kwazarów wygasła właśnie kilka mld lat temu. Jest prawdopodobne, że pozostałościami po nich są właśnie galaktyki Seyferta.

3. Czymś pośrednim pod względem wyglądu miedzy kwazarami i galaktykami Seyferta są nasze lacertydy. Obecność galaktyki otaczającej Markariana 421 można stwierdzić już za pomocą dużego amatorskiego dobsona. Do dostrzerzenia galaktyki wokół BL Lac trzebaby już metrowego teleskopu, a to i tak tylko w pobliżu minimum jasności. Nadal jednak to dużo lepiej niż w przypadku kwazarów gdzie dopiero z pomocą HST udało się uzyskać jakie takie obrazy otaczających je galaktyk.

Jednak podstawowym czynnikiem odróżniającym obiekty typu BL Lac od innych AGN-ów jest nie wygląd, czy rodzaj zmienności, ale widmo, którego charakterystyczną cechą jest całkowity brak linii emisyjnych i absorpcyjnych. Ich widma są po prostu płaskie. Niekiedy bardzo słabe linie stają się widoczne w okolicach minimum jasności. Symulacje pokazują, że z takim widmem możemy mieć do czynienia patrząc prostopadle do płaszczyzny dysku akrecyjnego, czyli jakby "bezpośrednio" na czarną dziurę.
Potwierdzeniem tego jest fakt, że żaden z obiektów typu BL Lac nie posiada radioobłoków, czyli symetrycznych struktur powstających na fali uderzeniowej dżet-ośrodek międzygalaktyczny, co może świadczyć o tym, że strugi gazu nie są nigdy wystrzeliwane w kierunkach innych niż obiekt-obserwator. I rzeczywiście, wiele lacertyd posiada dżety skierowane niemal dokładnie w kierunku obserwatora. Inaczej mówiąc patrzymy dokładnie wzdłuż dżetów i ich promieniowanie radiowe jakby się kumuluje, dlatego obiekty te często mają bardzo dużą jasność powierzchniową w dziedzinie radiowej.

Na zakończenie warto dodać, że galaktykami-gospodarzami lacertyd są wyłącznie wielkie galaktyki eliptyczne (w przeciwieństwie do Seyferta, gdzie dominują spiralne). Z okresu wahań jasność można wywnioskować, że promieniowanie aktywnego jądra pochodzi z obszarów o średnicach mniejszych lub zbliżonych do zaledwie 1/1000 roku świetlego.
Obiekty te są dużo rzadsze od galaktyk Seyferta i tak naprawdę niezbyt dokładnie zbadane. Na pewno mogą stanowić smakowity kąsek dla fanatyka gwiazd zmiennych

Niezłą wycieczke bo bezmiarze Wszechświata zafundowaliście nam...

Mam kolejnego kwazara - Mark 304, w Pegazie: