Non c'è niente di più fuori dal mondo di oggetti quasi stellari o più semplicemente: quasar. Questi sono gli oggetti più potenti e tra quelli più distanti nell'Universo. E queste centrali elettriche sono abbastanza compatte, circa le dimensioni del nostro sistema solare. Comprendere come sono diventati e come - o se - evolversi nelle galassie che ci circondano oggi sono alcune delle grandi domande che guidano gli astronomi.
Ora, un nuovo articolo di Yue Shen e Luis C. Ho - "La diversità dei quasar unificati per accrescimento e orientamento" sulla rivista Nature conferma l'importanza di una derivazione matematica del famoso astrofisico Sir Arthur Eddington nella prima metà del 20 ° secolo Secolo, nel comprendere non solo le stelle ma anche le proprietà dei quasar. Ironia della sorte, Eddington non credeva che esistessero i buchi neri, ma ora la sua derivazione, la Eddington Luminosity, può essere utilizzata in modo più affidabile per determinare importanti proprietà dei quasar attraverso vasti tratti di spazio e tempo.
Un quasar è riconosciuto come un accumulo (senso- materia che cade) buco nero super massiccio al centro di una "galassia attiva". I quasar più noti esistono a distanze che li collocano molto presto nell'Universo; il più distante è a 13,9 miliardi di anni luce, a soli 770 milioni di anni dopo il Big Bang. In qualche modo, i quasar e le nascenti galassie che li circondavano si sono evoluti nelle galassie presenti nello Space Magazine. Alle loro distanze estreme, sono simili a punti, indistinguibili da una stella, tranne per il fatto che gli spettri della loro luce differiscono notevolmente da quelli di una stella. Alcuni sarebbero luminosi come il nostro Sole se fossero posizionati a 33 anni luce di distanza, il che significa che sono oltre un trilione di volte più luminosi della nostra stella.
La luminosità di Eddington definisce la massima luminosità che una stella può esibire in equilibrio; in particolare, equilibrio idrostatico. Stelle e buchi neri estremamente massicci possono superare questo limite ma le stelle, per rimanere stabili per lunghi periodi, sono in equilibrio idrostatico tra le loro forze interne - gravità - e le forze elettromagnetiche esterne. È il caso della nostra stella, il Sole, altrimenti collasserebbe o si espanderebbe, il che in entrambi i casi non avrebbe fornito la stabile fonte di luce che ha nutrito la vita sulla Terra per miliardi di anni.
Generalmente, i modelli scientifici spesso iniziano in modo semplice, come il modello di Bohr dell'atomo di idrogeno, e le osservazioni successive possono rivelare complessità che richiedono una teoria più complessa da spiegare, come la Meccanica Quantistica per l'atomo. La luminosità e il rapporto di Eddington potrebbero essere paragonati alla conoscenza dell'efficienza termica e del rapporto di compressione di un motore a combustione interna; conoscendo tali valori, seguono altre proprietà.
Diversi altri fattori riguardanti la luminosità di Eddington sono ora noti che sono necessari per definire la "luminosità di Eddington modificata" utilizzata oggi.
Il nuovo articolo su Nature mostra come Eddington Luminosity aiuta a comprendere la forza motrice dietro la sequenza principale dei quasar e Shen e Ho chiamano il loro lavoro la prova mancante che quantifica la correlazione delle proprietà di un quasar con il rapporto Eddington di un quasar.
Hanno usato i dati di osservazione archivistici per scoprire la relazione tra la forza delle emissioni ottiche di ferro [Fe] e ossigeno [O III] - fortemente legata alle proprietà fisiche del motore centrale del quasar - un buco nero super massiccio e il rapporto di Eddington . Il loro lavoro fornisce la fiducia e le correlazioni necessarie per andare avanti nella nostra comprensione dei quasar e nella loro relazione con l'evoluzione delle galassie nell'Universo primordiale e fino alla nostra epoca attuale.
Gli astronomi studiano i quasar da poco più di 50 anni. A partire dal 1960, le scoperte di Quasar iniziarono ad accumularsi, ma solo attraverso le osservazioni del radiotelescopio. Quindi, una misurazione del radiotelescopio molto accurata di Quasar 3C 273 è stata completata usando un'occultazione lunare. Con questo in mano, il Dr. Maarten Schmidt del California Institute of Technology è stato in grado di identificare l'oggetto in luce visibile usando il telescopio Palomar da 200 pollici. Rivisitando le strane linee spettrali alla sua luce, Schmidt giunse alla giusta conclusione che gli spettri quasar esibivano un estremo spostamento verso il rosso ed era dovuto a effetti cosmologici. Lo spostamento cosmico dei quasar significa che sono a grande distanza da noi nello spazio e nel tempo. Ha anche scritto la fine della teoria dell'Universo a regime stazionario e ha dato ulteriore sostegno a un Universo in espansione emanato da una singolarità: il Big Bang.
I ricercatori, Yue Shen e Luis C. Ho, sono dell'Istituto di astronomia e astrofisica dell'Università di Pechino che lavorano con gli osservatori della Carnegie, Pasadena, California.
Riferimenti e ulteriori letture:
"La diversità dei quasar unificata per accrescimento e orientamento", Yue Shen, Luis C. Ho, 11 settembre 2014, Natura
"What is a Quasar?", Space Magazine, Fraser Cain, 12 agosto 2013
"Intervista a Maarten Schmidt", Caltech Oral Histories, 1999
“Cinquant'anni di Quasars, un simposio in onore di Maarten Schmidt”, Caltech, 9 settembre 2013
