Чому всі квазари так далеко?


13

Чому всі квазари так далеко?

Якщо Всесвіт однорідний, ми могли б сподіватися на однорідний розподіл квазарів, але тоді все здається далеко від Землі. Чому так?

Відповіді:


8

Обговорення Космологічного Принципу вище є дуже актуальним, але можливо, що це (слабке) застосування антропного принципу - іншими словами, якби ми опинилися в регіоні надзвичайно енергійних фізичних явищ, таких як квазари, ми були б навряд чи існуватимуть - оскільки дані свідчать про те, що розвиток розумного життя потребує значного часу, а високоенергійні події, ймовірно, це порушать.


Ви припускаєте, що у нашому регіоні космосу випадково є менше квазарів, і це є більш гостинним для життя. Це означає, що інші регіони космосу матимуть більше квазарів, ніж наш місцевий регіон, коли спостерігається в ту саму космологічну епоху . Цікава ідея, але ще не піддана перевірці, оскільки, якщо припустити, що Великий вибух був 13,8 мільярда років тому, ми просто не можемо побачити райони космосу, яким більше 12,8 мільярда років, якщо вони не перебувають у межах 1 мільярда світлових років.
Кіт Томпсон,

1
Але спостереження квазарних розподілів можуть бути яскравими. Якщо квазари поблизу рідкісні, тому що старі квазари рідкісні, область рідкості повинна бути приблизно сферою, зосередженою на нас; якщо це випадково, то швидше буде якась інша форма, і цілком можуть бути інші регіони з кількома квазарами.
Кіт Томпсон,

Ти правий. Я не повинен був використовувати слово "ймовірно", а скоріше "можливо" і відредагую це, щоб відобразити це.
adrianmcmenamin

+1 за цікавість. Ви фактично говорите, що космологічний принцип може не застосовуватися в проміжних масштабах. Я підозрюю, що вплив квазарів на був би незначним? Я вважаю, що ваша відповідь - це більш відповідь на те, чому наша галактика не AGN? 0.1<z<0.5
Роб Джеффріс

2
Ви, звичайно, не хочете бути в тій же галактиці, що і квазар, але вони не такі небезпечні. Якби Андромеда пішов квазаром, у нас було б добре. (Абсолютна величина квазара становить приблизно -26, а це означає, що вони були б такими ж яскравими, як Сонце на відстані 10 ПК, тож на 1 000 000 ПК (типова галактика поблизу) це було б 10 ** 10 диммерів або -1 маг. Просто яскрава зірка. Немає проблем. Квазари просто не стерилізують достатньо великий обсяг простору, щоб цей аргумент був дійсним
Марк Олсон

20

По суті є дві причини.

По-перше, квазари є рідкісними об'єктами, тому, хоча вони однорідно розподілені на великих масштабах, середня відстань велика. Більше того, найяскравіші квазари ще рідше, але помітні на великих відстанях, тому їх середня відстань ще більша.

z2z2

Нарешті, є деяка упередженість у тому сенсі, що астрономи шукають найвіддаленіші (а значить, і найдавніші) об’єкти, оскільки вони цікавіші, ніж сусідні об’єкти, коли мова йде про історію формування Всесвіту.


Я скептично налаштований на зміну відстані. Сусідні квазари були б дуже цікавими. Що стосується квазарської активності, викликаної галактичними злиттями, чи можливо, майбутнє зіткнення нашої галактики з Андромедою могло б створити квазар?
Кіт Томпсон

1
z14

 100

1
Маса чорної діри - лише один важливий параметр. Важливіше - скільки і наскільки швидко ви можете годувати його газом. І в Андромеди, і в Чумацькому Шляху за 4 мільярди років буде менше газу, ніж зараз.
Роб Джефріс

Є ще більш ніж достатньо газу для гарного квазару. Критичне питання полягає в тому, яка частина цього перекидається досить близько до бінарної чорної діри (яка буде формуватися), а потім, скільки насправді з'явиться на одній з дірок (а не викидається за допомогою гравітаційного рогатки).
Вальтер

14

Ви натрапили на глибоке спостереження і майже зрозуміли один з найважливіших наслідків.

Існує дві форми так званого космологічного принципу. Існує більш обмежений космологічний принцип , який, перефразуючи, говорить, що Всесвіт буде виглядати однаково у всіх напрямках будь-якого спостерігача в будь-якій точці Всесвіту одночасно (тобто в ту саму космологічну епоху). Існує також досконалий космологічний принцип , який говорить про те, що Всесвіт є однорідним і ізотропним як у просторі, так і в часі.

Ідеальний космологічний принцип був основою стійкої теорії Всесвіту. Однак одне з найбільш очевидних заперечень проти цього було те, що ми можемо побачити, що Всесвіт еволюціонувала в часі. Одним з перших усвідомлення цього справді було спостереження, що квазари частіше зустрічаються на великих відстанях і, отже, частіше зустрічаються в минулому.

Таким чином, це спостереження говорить про те, що характеристики Всесвіту змінюються з часом, і тому космологічний принцип Ідеального є невірним.

Тим часом залишається більш обмежений Космологічний Принцип. Він стверджує, що все повинно виглядати однаково для всіх спостерігачів у дану космологічну епоху; він не вимагає, щоб Всесвіт виглядав однаково в будь-який час і тому не вимагає, щоб щільність окремих видів астрономічних об'єктів була постійною з відстані.

Активність квазару досягла максимуму при помірних червоних змінах завдяки необхідним процесам живлення активних галактичних ядер та конкуренції між активністю злиття багатих газом галактик та гасінням, спричиненою масивним утворенням зірок та негативними відгуками самих АГН. Виявляється, що "солодке пляма" для порівняно короткочасних фаз "квазарної активності" знаходиться на червоних змінах 2-3, де була значна активність злиття та транспортування газу до центральних районів галактик, але недостатньо час повністю вичерпати газ у галактиках з центральними чорними дірами.


Я думаю , що парадокс Ольбера є найбільш очевидним запереченням досконалого космологічного принципу. Її можна вирішити лише за умови, що Всесвіт кінцевий, або в просторі, або в часі (або обидві або деякі дивні фізики, такі як стомлююче світло).
Вальтер

1
Звичайно, теорія стаціонарного стану існувала ще довго після виявлення парадоксу Ольбера. Прихильники стаціонарного стану просто стверджували, що розширення Всесвіту просто змістило світло від віддалених об'єктів. Ідеальний космологічний принцип не суперечить простому розширенню. Парадокс Ольбера не може бути пояснений статичним всесвітом, який є нескінченним у просторі та часі.
Роб Джефріс

Гаразд, але теорія сталого стану вимагає дивної фізики (в сенсі мого попереднього коментаря), а саме породження речовини з нічого, оскільки Всесвіт продовжує розширюватися. Насправді, теорія стаціонарних держав - це просто таке сміття, що мені постійно цікаво, як це могло привернути стільки уваги, як і раніше.
Вальтер

2
Теорія стійкого стану, звичайно, суперечить багатьом речам, включаючи тему моєї відповіді. Однак створення матерії з нічого не може вважатися головною перешкодою, якщо альтернативою є створення всього за один раз великого удару! Дійсно, походження терміна "великий удар" - це термін для висміювання думки про те, що все можна створити за мить із нічого. Фізика, яку вимагає великий удар, набагато "дивніша" (або, звичайно, не менш дивна), ніж потрібна теорія стаціонарного стану.
Роб Джефріс

1
Зауважимо, що термін "Великий вибух" був винайдений Фредом Хойлом, головним прихильником стійкої теорії, щоб знущатися над Великим Вибухом. (Не вийшло ...)
Марк Олсон

1

На початку навколо історії Всесвіту було виділено більше газу. Тоді більша частина газу ще не руйнувалася, утворюючи зірки, тому було доступно більше палива як для живлення чорних дір, так і для формування нових зірок. Значна частина цього палива згодом була витрачена на формування зірок протягом перших кількох мільярдів років після великого удару.

введіть тут опис зображення


Чи можете ви, можливо, додати джерело для цього графіка (щоб його атрибутувати, і надати людям джерело додаткової інформації), якщо ви знайшли його в іншому місці - або зробити помітку, якщо ви створили його самостійно? Дякую.
HDE 226868

графік тут courses.lumenlearning.com/astronomy/chapter / ... знайшов його знову з допомогою функції пошуку «відносна кількість квазарів часу графік»
com.prehensible

0

"Далеко" = "дуже старий" у космології.

Усі квазари далеко, тому що всі вони старі. Це об’єкти, які виникали, коли наш міхур Всесвіту був молодим. Тож коли наші телескопи заглядають далеко в космос, вони оглядаються назад у часі, і тоді бачать багато квазарів.

Вони здебільшого гігантські чорні діри, що пожирають газ та пил та космічні сміття, яких тоді було багато біля цих чорних дір. Після того, як вони очистять своє середовище, вони заспокоюються, і квазари в основному вимикаються.

По суті, в наш час не утворюється квазарів. Тому поблизу немає квазарів.


Саме так. Те, що ви бачите, те, що було раніше. А "раніше" означає, що воно було в іншому місці. Коли хвиля застрягла в стіні, вона відбивається. Так само, як і із Всесвітом, як закритий басейн води, коли хвилі відбиваються, ви їх знову і знову бачите. Але це справді «старі» хвилі. Просто уявіть водний басейн, але зніміть стіни (безмежні, але не невизначені).
санаріс
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.