Kvasar

Grundbeskrivelse

Kvasarer er nogle af de mest lysstærke objekter, vi kender. De befinder sig meget langt væk, i andre galakser end vores egen.

En kvasar består af et kæmpestort sort hul med en omkringliggende skive af gas, der gradvist falder ind i det sorte hul. Det sorte hul kan ikke selv udsende noget lys, men gasskiven bliver opvarmet på grund af gnidning mellem de gaspartikler, der er på vej ind i det sorte hul. Gassen i skiven begynder at lyse, fordi den bliver så varm.

Kvasarer lyser ofte stærkere end det samlede lys af alle stjernerne i deres værtsgalakse.

Uddybende beskrivelse

Kvasarer er nogle af de mest lysstærke objekter i universet og nogle af de fjerneste objekter, som vi kan observere. Der er ingen kvasarer i vores egen galakse. Kvasarer er så langt væk, at vi ikke direkte kan se deres struktur - i teleskopet fremstår de som enkelte lysprikker. Derfor kræver det en del detektivarbejde at finde ud af, hvad de egentlig består af.

For det første kan man måle, hvor meget lys vores teleskop opfanger fra kvasaren per sekund. For det andet kan man udregne, hvor langt væk kvasaren er ved at måle dens rødforskydning og anvende Hubbles lov. Jo længere væk en lyskilde med en bestemt styrke er, jo svagere ser den ud. Når man både kender afstanden til kvasaren og har målt, hvor meget lys man modtager fra den, kan man udregne, hvor meget lys den udsender.

Det viser sig, at kvasarer ligger meget langt væk, og at de altid befinder sig midt i en galakse. I de første observationer af kvasarer havde man ikke opdaget disse værtsgalakser - kvasaren er nemlig mere lysstærk end galaksen! For at udsende så meget lys må kvasarenes energikilde være meget kraftig. Desuden udsender kvasarerne denne enorme mængde lys fra et ret lille område, cirka på størrelse med vores Solsystem.

En kunstners opfattelse af kvasaren ULAS J1120+0641. Energikilden er et sort hul med en masse på to milliarder solmasser. (ESO/M. Kornmesser).

Den eneste mekanisme, vi kender, som omdanner energi effektivt nok til at udsende så meget lys fra så lille et område over længere tid, er gas og støv, der falder ind i et sort hul. Derfor er man efterhånden overbevist om, at kvasarer skyldes de kæmpemæssige sorte huller, som findes i centrum af mange (muligvis alle) store galakser. Vores egen galakse har sådan et kæmpe sort hul, men det er ikke aktivt som en kvasar. Det er muligt, at det engang har været aktivt, for så at løbe tør for gas og støv - man ved ikke, om alle kæmpemæssige sorte huller gennemgår et kvasar-stadie i deres livscyklus.

På grund af rotation har gassen, der bliver indfanget af et sort hul, en tendens til at danne en skive rundt om det.  Man mener, at det er denne skive, som udsender lyset i en kvasar. Partikler i et tyngdefelt har en vis mængde potentiel energi, som afhænger af deres 'højde' - i dette tilfælde af afstanden fra det sorte hul. For at falde ned i det sorte hul, er de indfangede gaspartikler nødt til at komme af med denne potentielle energi. Dette sker ved, at partiklerne i skiven gnider sammen og opvarmer hinanden, for så at udstråle varmen som lys. Dette lys er meget bredspektret - kvasarer ses både i optisk lys, i det ultraviolette og i radioområdet.

Daniel Lawther