クエーサー
クエーサーや準恒星電波源は、最もエネルギッシュで遠方の活動銀河核(AGN)です。
彼らが出すエネルギーに比べれば、かなり小さいです。クエーサーは太陽系の大きさに比べれば、それほど大きくありません。明るさの変化のメカニズムは、ほぼ真正面から私たちに向けられたジェット機の相対論的なビーミングが関係していると考えられています。現在(2011年6月現在[更新])、最も高い赤方偏移を持つクエーサーの赤方偏移は7.085で、地球から約290億光年の距離にあることになります。これは、コムーブ距離という概念を用いて推定したものです。
現在、科学者たちは、クェーサーとは、巨大銀河の中心部にあるコンパクトな領域で、中心部の超巨大ブラックホールを取り囲んでいることに同意している。その大きさは、ブラックホールのシュワルツチャイルド半径の1万倍である。クェーサーから放出されるエネルギーは、ブラックホールの周りにある降着円盤に質量が落下してできた重力エネルギーである。
クエーサーは非常に発光しています。彼らは最初、電波や可視光を含む電磁放射の高赤方偏移源であることが確認されました。光(およびその他のエネルギー)は、銀河のような大きな天体ではなく、むしろ星に似ているように見えました。一方で、彼らのスペクトルは、星から知られているものとは異なり、非常に広い発光線を持っていました。その光度は、天の川銀河の100倍にもなります。
中心部の超巨大ブラックホールの降着円盤は、物体の質量の約10%をエネルギーに変換することができる。このメカニズムは、初期宇宙でクエーサーがより一般的だった理由を説明しています。
これは、私たちの天の川銀河を含むほとんどの銀河が、クエーサーや他のクラスの活動銀河として活動的な段階を経てきた可能性があることを意味します。銀河は、放射線を発生させるために中心のブラックホールに供給する物質が不足しているため、現在は休眠状態にあります。
![太陽の20億倍の質量を持つブラックホールが動力源となっている超遠方のクェーサー、ULAS J1120+0641のレンダリング。画像提供:ESO/M.Kornmesser](https://alegsaonline.com/image/Artist's_rendering_ULAS_J1120+0641.jpg)
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太陽の20億倍の質量を持つブラックホールが動力源となっている超遠方のクェーサー、ULAS J1120+0641のレンダリング。画像提供:ESO/M.Kornmesser
![重力レンズ付きクエーサーHE 1104-1805。](https://alegsaonline.com/image/220px-Quasar_HE_1104-1805.jpg)
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重力レンズ付きクエーサーHE 1104-1805。
![チャンドラのX線画像は、地球から100億光年の距離にあるクェーサーPKS 1127-145のX線画像です。クエーサーから少なくとも100万光年以上離れたところには、巨大なX線ジェットが広がっています。画像は片側60秒です。RA 11h 30m 7.10s 12月 -14° 49'27" クレーター内。観測日:2000年5月28日観測機器ACIS。](https://alegsaonline.com/image/250px-PKS_1127-145_X-rays.jpg)
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チャンドラのX線画像は、地球から100億光年の距離にあるクェーサーPKS 1127-145のX線画像です。クエーサーから少なくとも100万光年以上離れたところには、巨大なX線ジェットが広がっています。画像は片側60秒です。RA 11h 30m 7.10s 12月 -14° 49'27" クレーター内。観測日:2000年5月28日観測機器ACIS。
質問と回答
Q: クエーサーとは何ですか?
A: クエーサー(準恒星状電波源)は、活動銀河核(AGN)の中で最もエネルギーが強く、遠いタイプのAGNです。その大きさは、太陽系よりも小さいほどです。
Q: クエーサーはどのくらい遠くにあるのでしょうか?
A: 2011年6月現在、最も赤方偏移の大きいクエーサーは、地球から約290億光年離れています。
Q: 明るさが変わる仕組みは?
A: 明るさの変化のメカニズムは、おそらく、私たちにほぼ正対しているジェットが相対論的にビームを照射しているのだと思われます。
Q: クエーサーの中心は何だと考えられているのですか?
A: 現在、クエーサーは、大質量銀河の中心にある、超巨大ブラックホールを取り囲むコンパクトな領域であるというのが科学者の見解です。その大きさは、ブラックホールのシュヴァルツシルト半径の1〜1万倍です。
Q: そのエネルギーはどこから来るのですか?
A:クエーサーのエネルギーは、ブラックホール周辺の降着円盤に降り注ぐ質量から生まれる重力エネルギーです。
Q: 他の銀河と比べてどのくらい明るいのですか?
A:クエーサーは非常に明るく、私たちの天の川銀河の100倍もあると言われています。
Q: なぜ初期宇宙で多く見られたのですか?
A:クエーサーは、超大質量ブラックホールがその近くのガスや塵をすべて消費するとエネルギー生産が終了するため、ほとんどの銀河は、1つまたは他のクラスの活動銀河としての活動期を経て、中心ブラックホールに放射線を供給する物質が不足して休止状態になるため、宇宙初期に多く見られたと思われる。