Dlaczego wszystkie kwazary są tak daleko?

Dlaczego wszystkie kwazary są tak daleko?

Jeśli wszechświat jest jednorodny, moglibyśmy oczekiwać jednorodnego rozmieszczenia kwazarów, ale wszystko wydaje się być daleko od Ziemi. Dlaczego?

Omówienie powyższej zasady kosmologicznej jest bardzo istotne, ale możliwe jest, że jest to (słabe) zastosowanie zasady antropicznej - innymi słowy, gdybyśmy byli w regionie niezwykle energetycznych zjawisk fizycznych, takich jak kwazary, bylibyśmy mało prawdopodobne, by istniało - jak wskazują dowody, że rozwój inteligentnego życia zajmuje dużo czasu, a wysoce energetyczne wydarzenia mogą go zakłócić.

Istnieją zasadniczo dwa powody.

Po pierwsze, kwazary są rzadkimi obiektami, więc nawet jeśli są one równomiernie rozmieszczone w dużych skalach, średnia odległość jest duża. Co więcej, najjaśniejsze kwazary są jeszcze rzadsze, ale widoczne na duże odległości, więc ich średnia odległość jest jeszcze większa.

Po drugie, większość kwazarów była najbardziej aktywna przy przesunięciu ku czerwieni . Uważa się, że dzieje się tak, ponieważ aktywność kwazara jest wywoływana przez fuzje galaktyk, które wprowadzają gaz do centrów galaktycznych, aby można było zasilać supermasywne czarne dziury. Fuzje galaktyk i powstawanie gwiazd osiągnęły wartość szczytową z ∼ 2 .$z\sim2$$z\sim2$

Wreszcie, istnieje pewne uprzedzenie w tym sensie, że astronomowie szukają najodleglejszych (a zatem najstarszych) obiektów, ponieważ są bardziej interesujący niż obiekty w pobliżu, jeśli chodzi o poznanie historii formacji wszechświata.

Natknąłeś się na głęboką obserwację i prawie zrozumiałeś jedną z jej najważniejszych konsekwencji.

Istnieją dwie formy tak zwanej zasady kosmologicznej. Istnieje bardziej ograniczona zasada kosmologiczna , która parafrazując, mówi, że wszechświat będzie wyglądał tak samo we wszystkich kierunkach do każdego obserwatora w dowolnym miejscu we wszechświecie w tym samym czasie (tj. W tej samej epoce kosmologicznej). Istnieje również Doskonała Zasada Kosmologiczna , która mówi, że wszechświat jest jednorodny i izotropowy zarówno w czasie, jak i przestrzeni.

Idealna zasada kosmologiczna była podstawą teorii stanu stacjonarnego wszechświata. Jednak jednym z najbardziej oczywistych zastrzeżeń do tego było to, że można zobaczyć, że wszechświat ewoluował w czasie. Jedną z pierwszych realizacji tego było spostrzeżenie, że kwazary występowały częściej na dużych odległościach, a zatem częściej w przeszłości.

Tak więc ta obserwacja mówi nam, że cechy wszechświata zmieniają się z czasem, a zatem idealna zasada kosmologiczna jest nieprawidłowa.

Tymczasem pozostaje bardziej ograniczona zasada kosmologiczna. Twierdzi jedynie, że wszystko powinno wyglądać tak samo dla wszystkich obserwatorów w danej epoce kosmologicznej; nie wymaga, aby wszechświat zawsze wyglądał tak samo, a zatem nie wymaga, aby gęstość poszczególnych rodzajów obiektów astronomicznych była stała z odległością.

Aktywność kwazara osiągnęła szczyt przy umiarkowanych przesunięciach czerwieni z powodu wymaganych procesów zasilania aktywnych jąder galaktycznych i konkurencji między aktywnością łączenia się galaktyk bogatych w gaz a wygaszaniem spowodowanym masywnym tworzeniem się gwiazd i ujemnym sprzężeniem zwrotnym z samych AGN. Wydaje się, że „słaby punkt” dla stosunkowo krótkotrwałych faz „aktywności kwazara” występuje przy przesunięciach ku czerwieni o 2-3, gdzie nastąpiła znacząca aktywność fuzji i transport gazu do centralnych rejonów galaktyk, ale że było to niewystarczające czas na całkowite wyczerpanie gazu w galaktykach z centralnymi czarnymi dziurami.

Na początku historii wszechświata było wokół niego więcej gazu. Wtedy większość gazu jeszcze się nie zapadła, tworząc gwiazdy, więc było więcej paliwa zarówno do zasilania czarnych dziur, jak i tworzenia nowych gwiazd. Znaczna część tego paliwa została następnie zużyta na powstawanie gwiazd w ciągu pierwszych kilku miliardów lat po Wielkim Wybuchu.

„Daleko” = „bardzo stary” w kosmologii.

Wszystkie kwazary są daleko, ponieważ wszystkie są stare. Są to obiekty, które powstały, gdy nasza bańka Wszechświata była młoda. Kiedy więc nasze teleskopy patrzą w kosmos, patrzą w przeszłość i widzą wtedy wiele kwazarów.

Są to w większości gigantyczne czarne dziury pochłaniające gaz i pył oraz kosmiczne śmieci, których w tamtych czasach było dużo w pobliżu tych czarnych dziur. Po odkurzeniu otoczenia uspokajają się i kwazary w zasadzie się wyłączają.

Zasadniczo w naszych czasach nie powstają kwazary. Dlatego w pobliżu nie widać kwazarów.