Квазар с самым большим красным смещением

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Квазизвездные объекты самые далекие во Вселенной. Немало пришлось приложить усилий астрономам разных стран, чтобы определить красное смещение этих объектов. Распределение квазизвездных объектов по красному смещению оказалось довольно неоднородным. По-видимому, это связано с различными условиями наблюдения источников, находящихся на разных расстояниях от нас. Большинство объектов имеет красное смещение от 0,5 до 1,0 и совсем мало источников с красным смещением, большим 2,5.

Между тем, согласно М. Шмидту, пространственная плотность их должна увеличиваться с ростом красного смещения и, казалось бы, мы должны наблюдать много далеких квазизвездных объектов. Чувствительность аппаратуры позволяет, в принципе, наблюдать яркие квазизвездные объекты с красным смещением даже большим 3,5. Но до последнего времени было известно всего три далеких квазара: РКБ 0237-23 (красное смещение 2,224), 4С 25.05 (2,358) и 5С 02.56 (2,38).

Почему же мы не видим далеких квазизвездных объектов? Может быть, мы их неправильно ищем? Может быть, предположил итальянский астрофизик А. Брачези, далекие квазизвездные объекты надо искать не по их аномально синему цвету, как искали близкие квазары, а по красному? Брачези считает, что в нейтральном водороде, который имеется в оболочке квазара, происходит очень сильное поглощение квантов с длиной волны короче 912 А — короче лаймановского предела. Это поглощение и затрудняет наблюдения в синей области спектра квазаров с красным смещением, большим 2,5.

Однако поиски далеких квазизвездных объектов на фотопластинках, чувствительных в красном диапазоне спектра, оказались малорезультативными.

По-другому попытался ответить на поставленный вопрос М. Риис (Англия). Он предположил, что очень далекие квазары могут быть не видны из-за рассеяния и поглощения их излучения в межгалактическом веществе.

Остается, конечно, и еще одна возможность: квазаров с красным смещением больше 2,5 нет вообще, т. е. все квазары образовались в более позднюю эпоху. Однако этому противоречат данные подсчета слабых радиоисточников.

Но несмотря на малообещающие прогнозы теоретиков, наблюдатели упорно продолжали поиски, получая спектры все новых и новых слабых квазизвездных объектов, в надежде, что среди них удастся обнаружить и очень далекие. И этот труд не пропал даром. Американские астрономы Р. Линде и Д. Вилле открыли квазар с красным смещением 2,877!

Они получили несколько спектров слабой голубенькой звездочки 18-й величины, которая отождествлялась со слабым радиоисточником 4С 05.34. Красное смещение было определено достаточно наделано по нескольким линиям излучения, характерным для спектров квазаров. Кроме линий излучения в спектре прослеживаются две системы линий поглощения. Одна имеет красное смещение немногим меньше, чем у линий излучения. Эти линии поглощения, по-видимому, образуются в расширяющейся оболочке квазара. Красное смещение другой системы линий равно 2,475. Такие линии поглощения, вероятно, возникают в каких-то объектах, находящихся между квазаром и наблюдателем. В противном случае нам пришлось бы предположить, что вещество вблизи квазара разлетается со скоростью 35 000 км/сек.

Квазар 4С 05.34 пока остается самым далеким. К счастью, он принадлежит к числу наиболее ярких квазаров (его абсолютная светимость — 27,3), а потому доступен для более детальных исследований. И такие исследования выполнил Д. Оук (США). На многоканальном электрофотометре он получил распределение энергии в спектре квазара 4С 05.34. Оук подтвердил, что этот квазар имеет очень большое красное смещение (2,88). Он также обнаружил, что поглощение в его спектре начинается не на длине волны 912 А, как предполагал Брачези, а на волне 880 А. Этот факт можно понять, если допустить, что поглощение происходит в нейтральном водороде оболочки квазара, расширяющейся со скоростью 11 000 км/сек. Величина поглощения оказалась невелика, так что доводы Брачези были опровергнуты. Оук оценил массу поглощающего вещества в оболочке квазара. Если размеры оболочки порядка 10— 100 nc, то масса соответственно равна 2 или 200 солнечных

Теперь, когда открыт квазар 4С 05.34, отпали всякие сомнения в том, что есть квазары с красным смещением больше 2,5.

Автор: Б. В. Комберг.