Quasar: Οι οδηγοί μας στην κατανόηση της δομής και εξέλιξης του σύμπαντος

Η Ενέργεια των quasar

Η συνολική ενέργεια που εκπέμπουν οι κβάζαρ είναι τεράστια: ένας μεγάλος αριθμός τους εκπέμπει ποσότητα ενέργειας με ρυθμό μια ηλιακή μάζα ανά χρόνο. Η ακτινοβολία που εκπέμπει ένας κβάζαρ αε όλα τα μήκη κύματος μετα6άλλεται πάρα πολύ μέσα σε μια χρονική περίοδο μερικών μηνών ή, σε ορισμένες περιπτώσεις, μερικών ημερών.

Πού, όμως, οφείλεται η τεράστια έκλυση ενέργειας ενός κβάζαρ; Ενα άστρο παράγει ενέργεια η οποία εκλύεται από πυρηνικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό του. Με τον τρόπο όμως αυτό ένα άστρο στο μέγεθος του Ηλιου παράγει μόλις το 1% περίπου της ενέργειας που εκλύεται από έναν κβάζαρ.

Οπως αναφέραμε πριν οι κβάζαρ είναι πυρήνες γαλαξιών οι οποίοι περιέχουν στο κέντρο τους μια μεγάλη μαύρη τρύπα. Η μάζα της μαύρης τρύπας είναι από ένα εκατομμύριο έως ένα δισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ηλιου, αλλά καταλαμβάνει όγκο ίσο περίπου μ' αυτόν του Ηλιου. Η μαύρη τρύπα έλκει αέρια από τον γαλαξία που την περιβάλλει, τα οποία, λόγω της έλξης, αποκτούν στροφορμή και πολύ συχνά σχηματίζουν έναν δίσκο συσσώρευσης γύρω της. Καθώς ο δίσκος συσσώρευσης περιστρέφεται, τα αέρια και η σκόνη του θερμαίνονται όλο και περισσότερο, εξαΙτίας της βαρύτητας και της τριβής. Αυτό είναι που δημιουργεί την έντονη ακτινοβολία. Η παραγωγή ενέργειας είναι 30 φορές μεγαλύτερη από εκείνη των πυρηνικών αντιδράσεων αφού η βαρυτική ενέργεια μετατρέπεται σε ακτινοβολία κατά ένα μεγάλο ποσοστό.

Αν και η φωτεινότητα των κβάζαρ είναι τεράστια, το τμήμα του δίσκου από το οποίο πηγάζει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας έχει μέγεθος ανάλογο μ' αυτό του Ηλιακού μας Συστήματος. Οι δίσκοι αυτοί ακτινοβολούν το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειάς τους στο υπεριώδες, ενώ ένα μεγάλο μέρος της ακτινοβολίας είναι πιθανόν ακτινοβολία σύγχροτρον.

Πιστεύεται ότι οι δίσκοι συσσώρευσης των κβάζαρ εκτείνονται χιλιάδες έτη φωτός μακριά από την κεντρική μαύρη τρύπα, έχουν αρκετό πάχος και ίσως είναι παραμορφωμένοι. Εξαιτίας του πάχους του, ο δίσκος ενός κβάζαρ συλλαμβάνει αρκετή από την υπεριώδη ακτινοβολία των κεντρικών του τμημάτων και την επανεκπέμπει στο υπέρυθρο.

Πολύ συχνά οι δίσκοι συσσώρευσης των κβάζαρ συνοδεύονται από δύο πίδακες, έναν σε κάθε πλευρά τους. Οι πίδακες αυτοί είναι μαγνητισμέ. να νέφη ηλεκτρονίων που κινούνται με σχετικιστικές ταχύτητες. Το σχήμα και η συμπεριφορά των πιδάκων διέπονται από τη διατήρηση της ορμής (σε αντιδιαστολή με τη διατήρηση της στροφορμής, που διέπει τους δίσκους συσσώρευσης). Ενας πίδακας εξακολουθεί να κινείται σε ευθεία γραμμή έως ότου επιβραδυνθεί μεταβιβάζοντος την ορμή του στα γύρω αέρια. Καθώς ο πίδακας ε.πιβραδύνεται, μετατρέπει την κινητική του ενέργεια σε θερμότητα και ακτινοβολία, όπως ακριβώς και οι δίσκοι συσσώρευσης.