Tantara sy fanazavana momba ny Quasars
Anisan'ny zavatra mistery sy mamirapiratra indrindra eo amin'izao rehetra izao ny Quasar. Na dia tsy lehibe lavitra noho ny rafi-masoandro aza ny habeny ara-batana, dia afaka mamoaka angovo mihoatra ny hazavana mitambatra avy amin'ny kintana an-jatony lavitrisa ao amin'ny vahindanitra ny quasar. Avy lavitra be io hazavana io ka rehefa mandinika azy ireo isika dia toy ny mijery ny "lasa" an'izao rehetra izao. Mba hahatakarana ny quasar, dia mila mandinika zavatra roa isika: ny tantaran'ny nahitana azy ireo sy ny fizika izay manazava ny famirapiratany tafahoatra.
Inona no atao hoe Quasar?
Ny teny hoe quasar dia avy amin'ny fanafohezana ny loharano radio quasi-stellar (loharano radio "mitovy amin'ny kintana"). Tamin'ny voalohany, ny quasar dia niseho ho teboka hazavana kely toy ny kintana tamin'ny alalan'ny teleskaopy optika, saingy raha ny marina dia namoaka onjam-peo mahery vaika izy ireo. Rehefa nivoatra ny astronomia, dia noheverina ho nokleary galaktika mavitrika (AGN) ny quasar izay ampiasain'ny lavaka mainty goavana eo afovoan'ny vahindanitra.
Tsy "kintana goavambe" ny Quasar, fa trangan-javatra mitranga rehefa misintona ny entona sy vovoka manodidina ireo lavaka mainty goavana—miaraka amin'ny lanja an-tapitrisany ka hatramin'ny an'arivony tapitrisa heny noho ny lanjan'ny Masoandro. Io fitaovana io dia mamorona kapila mafana be (kapila mihodina). Ny fikikisana sy ny fizotran'ny andriamby ao amin'io kapila io dia manova ny angovon'ny hery misintona ho taratra elektromagnetika: avy amin'ny onjam-peo, infrarouge, hita maso, ultraviolet, ary na dia ny taratra X aza.
Tantaran'ny fahitana Quasar
1. Ny fiandohan'ny astronomia radio (taona 1940–1950)
Taorian'ny Ady Lehibe Faharoa, dia niroborobo ny astronomia amin'ny radio. Nanomboka nanao sarintany ny lanitra tamin'ny alalan'ny onjam-peo ireo astronoma ary nahita loharano radio mahery vaika maro, izay sarotra fantarina amin'ny hazavana hita maso. Ny loharano sasany dia niseho ho teboka kely mitovy amin'ny kintana, fa tsy toy ny haizina matevina toy ny vahindanitra.
Nandritra io fotoana io, nahatsikaritra zavatra "hafahafa" sasany ireo astronoma: tena namirapiratra tao amin'ny radio, saingy tsy mazava hoe inona izy ireo.
2. Famantarana ny 3C 273 sy ny fandrosoana lehibe (taona 1960)
Nisy dingana lehibe nitranga tany am-piandohan'ny taona 1960, rehefa nodinihina bebe kokoa ireo loharanom-peo avy amin'ny katalaogin'i Cambridge (ohatra, 3C 48 sy 3C 273). Ny 3C 273 no quasar voalohany fantatra mazava tsara.
Ny zava-nitranga lehibe dia ny fandinihana ny kintana tsy hita maso (rehefa mandalo eo anoloan'ny loharanon-kira ny Volana), izay nanampy tamin'ny famaritana mazava tsara ny toerana misy ny 3C 273. Noho io toerana marina io, dia afaka nahita ny kintana mitovy aminy ireo astronoma: "kintana" mamirapiratra izay hita fa manana spektrum hafahafa.
Tamin'ny 1963, ny astronoma Maarten Schmidt dia nandika ny tsipika spektralin'ny 3C 273 ho tsipika hidrôzenina izay niaina fiovana mena lehibe. Midika izany fa lavitra be ilay zavatra ary nifindra haingana dia haingana noho ny fivelaran'izao rehetra izao. Raha lavitra be izy io, dia tsy maintsy manana famirapiratana avo dia avo ny quasar mba hisehoana ho mamiratra toy izany. Io fahitana io dia nanozongozona ny astronomia: zavatra iray mamoaka angovo mahavariana avy amin'ny faritra kely dia kely.
3. Adihevitra sy fanamafisana ny teoria (taona 1960–1970)
Taorian'ny nahitana ireo fiovan'ny mena lehibe, dia nisy adihevitra nipoitra: tena kosmolojika ve ny fiovan'ny mena an'ny quasar (noho ny fivelaran'izao rehetra izao), sa nisy fomba hafa? Na izany aza, rehefa nandeha ny fotoana, dia niangona ny porofo fa tena lavitra ny kosmolojika ny quasar.
Nandritra io vanim-potoana io ihany koa no nipoiran'ny hevitra fa ny quasar dia nokleary galaktika mavitrika. Nilaina ny hevitra momba ny "motera foibe" mahomby mba hanazavana ny angovon'ny quasar. Ny loharanon-kery azo inoana indrindra dia ny fitomboan'ny zavatra ao anaty lavaka mainty—dingana mahomby kokoa noho ny fifangaroan'ny nokleary ao amin'ny kintana.
4. Ny vanim-potoanan'ny teleskaopy maoderina sy ny fanaovana sarintany quasar (taona 1980–ankehitriny)
Niakatra be ny isan'ny quasar fantatra noho ny fisian'ny teleskaopy lehibe eto an-tany sy ireo teleskaopy habakabaka toa ny Hubble, miaraka amin'ny fanadihadiana goavana momba ny lanitra (toy ny Sloan Digital Sky Survey/SDSS). Hita hatrany amin'ny fiandohan'izao rehetra izao ny quasar, fony mbola an-jatony tapitrisa taona monja ny cosmos. Mahatonga fanontaniana manan-danja izany: ahoana no ahafahan'ny lavaka mainty goavana mitombo haingana toy izany?
Hitan'ny fikarohana maoderina ihany koa fa matetika hita any amin'ny vahindanitra misy fifandraisana na fifandonana ny quasar, satria ireo dingana ireo dia afaka mitarika entona mankany amin'ny afovoan'ny vahindanitra ary "mamahana" ny lavaka mainty.
Ahoana no ahafahan'ny Quasars mamiratra toy izao?
1. Kapila accretion sy ny fiovam-po amin'ny angovon'ny hery misintona
Ny fanalahidin'ny famirapiratan'ny quasar dia ny kapila accretion-ny. Ny zavatra miditra ao amin'ny saha gravitation an'ny lavaka mainty dia tsy "manjavona" avy hatrany fa mihodina kosa mba hamorona kapila. Ao anatin'ny kapila, ny poti-gazy dia mifampikasoka ary mikorontana, ka manafana azy ireo hatramin'ny an-tapitrisany degre. Io hafanana io dia miteraka taratra mahery vaika, indrindra fa ny ultraviolet sy ny taratra X.
Mety ho eo amin'ny 10% eo ho eo ny fahombiazan'ny angovon'ny fiakaran'ny kintana eo amin'ny lavaka mainty (ambony kokoa aza ho an'ny lavaka mainty mihodina haingana). Ampitahao amin'ny fifangaroan'ny kintana nokleary izany, izay mamadika ny 0,7%-n'ny lanjany ho angovo fotsiny. Izany no mahatonga ny quasars afaka mihoatra ny vahindanitra.
2. Famoahana jet relativistika
Maro amin'ireo quasar no manana "jets"—jets poti-javatra mahery vaika avy eo akaikin'ny tendron'ny lavaka mainty amin'ny hafainganam-pandeha manakaiky ny hafainganam-pandehan'ny hazavana. Tarihin'ny saha magnetika ireo jets ireo ary afaka mivelatra lavitra mihoatra ny haben'ny vahindanitra. Raha toa ka akaiky kokoa ny fahitantsika ireo jets, dia mety hiseho mamiratra kokoa ny quasar noho ny fiantraikan'ny relativista (Doppler brightening).
3. Faritra mahazatra amin'ny tsipika famoahana entona
Manana tsipika famoahana malalaka sy tery ny spektra Quasar. Avy amin'ny entona mihetsika haingana akaikin'ny afovoany (an'arivony kilometatra isan-tsegondra) ny tsipika malalaka, raha avy amin'ny entona lavitra kokoa sy mihetsika miadana kokoa kosa ny tsipika tery. Manampy ny astronoma handrefesana ny lanjan'ny lavaka mainty sy ny toetry ny entona eo afovoan'ny vahindanitra ny famakafakana ireo tsipika ireo.
Quasars sy ny fivoaran'izao rehetra izao
Tsy "jiro mamirapiratra" eny lavitra eny fotsiny ny Quasar; fa marika manan-danja amin'ny tantaran'izao rehetra izao izy ireo.
1. Fahitana izao rehetra izao mbola tanora: Satria lavitra dia lavitra ny quasar maro, ny fahazavany dia avy amin'ny fotoana vao nanomboka niforona ny vahindanitra. Manampy antsika handalina ny vanim-potoana voalohany niforonan'ny rafitra kosmika ny quasar.
2. Anjara asany amin'ny fiforonan'ny vahindanitra: Ny angovo avy amin'ny quasars dia afaka manafana na mamoaka entona avy amin'ny vahindanitra (feedback), ka mampijanona ny fiforonan'ny kintana na mandrindra ny tahan'ny fitomboan'ny vahindanitra.
3. Fandrefesana ny zavatra intergalaktika: Mandalo entona ao amin'ny habakabaka intergalaktika ny hazavana Quasar. Mamela "marika" amin'ny endrika tsipika fidiran'ny hidrôzenina (alan'i Lyman-alpha) ao amin'ny spektrum quasar io entona io. Avy amin'izany no anaovan'ny astronoma sarintany ny fizarazarana ny hidrôzenina sy ny rafitra midadasika eo amin'izao rehetra izao.
Mbola Mitazona Zava-miafina ny Quasars
Na dia tena matanjaka aza ny modely momba ny lavaka mainty goavana sy ny kapila accretion, dia mbola misy fanontaniana maro. Ohatra, ahoana no niforonan'ny voan'ny lavaka mainty voalohany? Nahoana ny quasars sasany no mampiseho fiovaovana haingana? Ahoana marina no fomba amolavolan'ny saha magnetika ny jets? Ary nahoana ny vahindanitra sasany no manana nokleary mavitrika raha ny hafa kosa "mangina"?
Ny fandrosoana eo amin'ny taranaka vaovaon'ny teleskaopy—toy ny Teleskaopy James Webb Space (JWST) sy ireo fitaovana fandinihana amin'ny alalan'ny radio maoderina—dia manohy manosika ny fetran'ny fandinihana quasar ho amin'ny halavirana lavitra kokoa sy amin'ny antsipiriany bebe kokoa. Vokatr'izany, ny quasar dia mbola laboratoara voajanahary tena ilaina amin'ny fitsapana ny fizika tafahoatra sy ny fahatakarana ny tantaran'izao rehetra izao.
Penutup
Ny tantaran'ny quasars dia ohatra iray amin'ny fomba ahafahan'ny teknolojia sy ny fandikana ara-tsiansa manova ny fahatakaran'ny olombelona momba ny cosmos. Avy amin'ireo teboka radio izay nitovy tamin'ny kintana, ny quasars dia takatra ankehitriny fa ny ati-vahindanitra hazavain'ny fitomboan'ny lavaka mainty goavana. Tsy vitan'ny hoe mahagaga ny famirapiratany, fa miasa ho "fanilo kôsmika" ihany koa izay manampy antsika handinika izao rehetra izao tany am-boalohany. Rehefa mitohy mivoatra ny fandinihana sy ny teoria, dia hijanona ho anisan'ny zavatra manan-danja indrindra amin'ny astronomia maoderina ny quasars.
Raha tianao, afaka manampy lisitr'ireo boky vakiana malaza aho, na mamorona dikan-teny tsotra kokoa amin'ilay lahatsoratra ho an'ny mpianatra, na dikan-teny ara-teknika kokoa misy teny feno kokoa momba ny astrofizika.
