Почему все квазары так далеко?

Почему все квазары так далеко?

Если бы вселенная была однородной, мы могли бы ожидать однородного распределения квазаров, но все это, казалось бы, было далеко от Земли. Это почему?

Обсуждение Космологического Принципа, приведенное выше, очень актуально, но вполне возможно, что (слабое) применение антропного принципа - иными словами, если бы мы находились в области чрезвычайно энергичных физических явлений, таких как квазары, мы были бы вряд ли будет существовать - поскольку данные свидетельствуют о том, что развитие разумной жизни занимает значительное время, и очень энергичные события могут нарушить это.

По сути, есть две причины.

Во-первых, квазары являются редкими объектами, поэтому, несмотря на то, что они равномерно распределены в больших масштабах, среднее расстояние велико. Более того, самые яркие квазары еще реже, но видны на больших расстояниях, поэтому их среднее расстояние еще больше.

Во-вторых, большинство квазаров были наиболее активны при красном смещении . Предполагается, что это связано с тем, что активность квазара инициируется слиянием галактик, которые приносят газ в галактические центры, так что сверхмассивные чёрные дыры могут питаться. Галактика слияния и звездообразования достигла своего пика в .z ∼ $z\sim2$$z\sim2$

Наконец, существует некоторая предвзятость в том смысле, что астрономы ищут самые отдаленные (и, следовательно, самые старые) объекты, потому что они более интересны, чем близлежащие объекты, когда дело доходит до изучения истории формирования вселенной.

Вы наткнулись на глубокое наблюдение и почти поняли одно из его самых важных последствий.

Существуют две формы так называемого космологического принципа. Существует более ограниченный космологический принцип , который, перефразируя, говорит, что вселенная будет выглядеть одинаково во всех направлениях для любого наблюдателя в любом месте вселенной в одно и то же время (то есть в одну и ту же космологическую эпоху). Существует также идеальный космологический принцип , который гласит, что вселенная однородна и изотропна как в пространстве, так и во времени.

Совершенный Космологический Принцип был основой для теории вселенной в стационарном состоянии. Однако одно из самых очевидных возражений против этого состояло в том, что мы можем видеть, что вселенная эволюционировала во времени. Одной из первых реализаций этого было действительно наблюдение, что квазары были более распространены на больших расстояниях и, следовательно, более распространены в прошлом.

Таким образом, это наблюдение говорит нам о том, что характеристики вселенной меняются со временем и, следовательно, что идеальный космологический принцип неверен.

Тем временем остается более ограниченный космологический принцип. Он только утверждает, что все должны выглядеть одинаково для всех наблюдателей в данной космологической эпохе; она не требует, чтобы вселенная всегда выглядела одинаково, и поэтому не требует, чтобы плотность отдельных типов астрономических объектов была постоянной с расстоянием.

Активность квазара достигала максимума при умеренных красных смещениях из-за необходимых процессов питания активных ядер галактик и конкуренции между активностью слияния богатых газом галактик и тушением, вызванным массивным образованием звезд и отрицательной обратной связью от самих AGN. Похоже, что «сладкое пятно» для сравнительно коротких фаз «квазарной активности» находится на красных смещениях 2-3, где наблюдалась значительная активность слияний и транспортировки газа в центральные области галактик, но их было недостаточно. время полностью исчерпать газ в галактиках с центральными черными дырами.

Вокруг ранней истории вселенной было больше газа. В то время большая часть газа еще не разрушилась, чтобы сформировать звезды, поэтому было больше топлива, доступного как для подачи черных дыр, так и для образования новых звезд. Большая часть этого топлива была впоследствии использована для образования звезд в течение первых нескольких миллиардов лет после Большого взрыва.

«Далеко» = «очень старый» в космологии.

Все квазары далеко, потому что все они старые. Это объекты, которые возникли, когда наш пузырь Вселенной был молодым. Поэтому, когда наши телескопы смотрят далеко в космос, они оглядываются назад во времени и видят много квазаров.

В основном это гигантские черные дыры, пожирающие газ, пыль и космический мусор, которых было много рядом с этими черными дырами. После того как они очищают окружающую среду пылесосом, они успокаиваются, и квазары в основном выключаются.

В наше время практически не образуются квазары. Поэтому поблизости нет видимых квазаров.