В США ученые предложили новый вариант отображения структуры Вселенной, ориентируясь на свет квазаров и красное смещение. Последнее возникает из-за расширения Вселенной и удаляя со временем квазары от Земли. Так вот, измеряя скорость с которой меняется свет квазара, зная показатель, с которым происходит движение, ученые смогли вывести красное смещение квазара. А зная красное смещение квазара, ученые смогли вычислить относительные размеры Вселенной.
«Этот инструмент весьма полезный для отображения истории расширения нашей Вселенной», — рассказал профессор астрофизики Глен Старкман.
Квазары являются одними из самых ярких объектов во Вселенной — их мощность излучения иногда в десятки и сотни раз превышает суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша. Следы родительских галактик вокруг квазаров (причём, далеко не всех) были обнаружены лишь позднее. В первую очередь квазары были опознаны как объекты с большим красным смещением, имеющие электромагнитное излучение (включая радиоволны и видимый свет) и настолько малые угловые размеры, что в течение нескольких лет после открытия их не удавалось отличить от «точечных источников» — звёзд.
По словам астрофизика, если бы ученые смогли измерить красное смещение миллионов квазаров, можно было бы использовать полученные для отображения структуры Вселенной. Ведь чем больше красное смещение, тем дальше и старше источник света. Такой вывод ученые сделали ввиду того, что несмотря на другие различия, но у 14 исследованных квазаров были почти идентичные скорости изменения света, разумеется, с поправкой на расширение Вселенной.
Оказалось, что квазар с красным смещением в 1,7 излучал свет, когда Вселенная была в 2,7 раза меньше, чем сегодня. А ученые знают экземпляры, у которых красное смещение равно 7,1 — это значит, что этот объект был во Вселенной примерно через 770 миллионов после Большого взрыва, пишет журнал Science Daily.
Отметим, на июль 2011 года самый удалённый квазар ULAS J112001.48+064124.3 находится на расстоянии около 13 миллиардов световых лет от Земли. Нерегулярная переменность блеска квазаров на временных масштабах менее суток указывает на то, что область генерации их излучения имеет малый размер, сравнимый с размером Солнечной системы.
Квазары сравнивают с маяками Вселенной. Они видны с огромных расстояний (до красного смещения, чуть превышающего z=7), по ним исследуют структуру и эволюцию Вселенной, определяют распределение вещества на луче зрения: сильные спектральные линии поглощения водорода разворачиваются в лес линий по красному смещению поглощающих облаков.
В среднем квазар производит примерно в 10 триллионов раз больше энергии в секунду, чем наше Солнце (и в миллион раз больше энергии, чем самая мощная известная звезда), и обладает переменностью излучения во всех диапазонах длин волн.
При этом, многие квазары меняют свою светимость в коротких промежутках времени. Это является, по-видимому, одним из фундаментальных свойств квазаров (кратчайшая вариация с периодом t " 1 ч, максимальные изменения блеска — в 25 раз). Поскольку размеры переменного по блеску объекта не могут превышать сt (с — скорость света), размеры квазаров не могут быть более 4 000 000 000 000 м (меньше диаметра орбиты Урана), и только при движении вещества со скоростью, близкой к скорости света, эти размеры могут быть больше.
Хотя до этого наблюдались и более отдаленные объекты, такие как гамма-вспышка с индексом красного смещения 8,2 и галактика с индексом 8,6, квазар ULAS J112001.48+064124.3 в сотни раз более ярок, чем они. Среди объектов, достаточно ярких, чтобы их можно было изучать подробно, этот квазар является самым отдаленным.
