Почему все квазары так далеко?

13

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

quasars

— Carlos
источник

8

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.

— adrianmcmenamin
источник

Вы предполагаете, что в нашем космическом регионе случайно оказалось меньше квазаров, и поэтому он более гостеприимен для жизни. Это означало бы, что в других областях пространства будет больше квазаров, чем в нашем локальном регионе, когда они наблюдаются в той же космологической эпохе . Интересная идея, но еще не поддающаяся проверке, поскольку, предполагая, что Большой взрыв произошел 13,8 миллиардов лет назад, мы просто не можем видеть области космоса, которым более 12,8 миллиардов лет, если они не находятся в пределах 1 миллиарда световых лет.

— Кит Томпсон

1

Но наблюдения за распределением квазаров могут быть осветительными. Если соседние квазары редки, потому что старые квазары редки, область редкости должна быть примерно сферой, сосредоточенной на нас; если он случайный, скорее всего, это будет какая-то другая форма, и вполне могут быть другие регионы с небольшим количеством квазаров.

— Кит Томпсон

Вы правы. Я не должен был использовать слово «вероятный», а скорее «возможный» и отредактировал бы его, чтобы отразить это.

— adrianmcmenamin

+1 за интерес. Вы фактически говорите, что космологический принцип может не применяться в промежуточных масштабах. Я подозреваю, что влияние квазаров на нас при будет незначительным? Ваш ответ, я думаю, скорее всего, ответ на вопрос, почему наша галактика не является AGN?

0.1 < z < 0.5

$0.1<z<0.5$

— Роб Джеффрис

2

Вы , конечно , не хочу быть в той же галактике , как квазар, но они не что опасно. Если бы Андромеда стала квазаром, мы были бы в порядке. (Абсолютная величина квазара составляет около -26, что означает, что они будут такими же яркими, как Солнце на расстоянии 10 пк, поэтому при 1 000 000 пк (типичная близкая Галактика) это будет 10 ** 10 диммер или -1 мег. Просто яркая звезда. Никаких проблем. Квазары просто не стерилизуют достаточно большой объем пространства, чтобы этот аргумент был действителен

— Марк Олсон,

20

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 . $z\sim2$ $z\sim2$

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.

— Вальтер
источник

Я скептически отношусь к смещению расстояния. Соседние квазары были бы очень интересными. Что касается активности квазара, вызванной слиянием галактик, то вероятно ли, что будущее столкновение нашей галактики с Андромедой может создать квазар?

— Кит Томпсон

1

Соседние квазары были бы еще более интересными (поскольку они допускают подробные наблюдения), но все они давно известны. красным смещением (при ) достаточно и слишком далеки для детальных исследований.

z \sim 1 - 4

$z\sim1-4$

— Уолтер

Действительно, столкновение M31 с Млечным путем, скорее всего, вызовет некоторую активность квазара. Черная дыра в центре M31 раз массивнее, чем у нашей галактики, и может образовать довольно яркий квазар.

100

$~100$

— Уолтер

1

Масса черной дыры является лишь одним важным параметром. Более важно то, сколько и как быстро вы можете кормить его газом. У Андромеды и Млечного Пути будет меньше газа через 4 миллиарда лет, чем сейчас.

— Роб Джеффрис

До сих пор газа более чем достаточно, чтобы сделать хороший квазар. Критический вопрос заключается в том, сколько из этого будет направлено достаточно близко к двойному элементу черной дыры (который будет образовываться), а затем, сколько фактически будет нарастать на одно из отверстий (а не выбрасываться через гравитационную рогатку).

— Уолтер

14

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.

— Роб Джеффрис
источник

Я думаю, что парадокс Ольбера является наиболее очевидным возражением против совершенного космологического принципа. Это может быть разрешено только в том случае, если вселенная конечна, либо в пространстве, либо во времени (или в обеих, либо в какой-то странной физике, такой как утомительный свет).

— Уолтер

1

Конечно, теория устойчивого состояния появилась задолго до того, как был выявлен парадокс Ольбера. Сторонники устойчивого состояния просто утверждали, что расширение вселенной только сместило свет от отдаленных объектов. Совершенный космологический принцип не противоречит простому расширению. Парадокс Ольбера не может быть объяснен статической вселенной, которая бесконечна в пространстве и времени.

— Роб Джеффрис

Ладно, но теория состояния состояния требует странной физики (в смысле моего предыдущего комментария), а именно генерации материи из ничего, поскольку вселенная продолжает расширяться. На самом деле, теория состояния стеда - это просто чушь, и я все время удивляюсь, как она могла привлечь столько внимания, сколько сделала.

— Уолтер

2

Теория устойчивого состояния, конечно, противоречит многим вещам, включая тему моего ответа. Однако создание материи из ничего вряд ли можно считать серьезным препятствием, если альтернативой является создание всего за один раз в результате большого взрыва! В самом деле, происхождение термина «большой взрыв» является термином, высмеивающим представление о том, что все может быть создано в одно мгновение из ничего. Физика, требуемая большим взрывом, гораздо более «странная» (или, конечно, не менее странная), чем физика стационарного состояния.

— Роб Джеффрис

1

Обратите внимание, что термин «Большой взрыв» был изобретен Фредом Хойлом, основным сторонником теории стационарного состояния, чтобы высмеивать Большой взрыв. (Это не сработало ...)

— Марк Олсон

1

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.

— com.prehensible
источник

Можете ли вы добавить источник для этого графика (чтобы приписать его и предоставить людям источник дополнительной информации), если вы нашли его в другом месте, или сделать заметку, если вы создали его самостоятельно? Благодарю.

— HDE 226868

график отсюда courses.lumenlearning.com/astronomy/chapter/… снова нашел его, выполнив поиск по «графу времени относительного числа квазаров»

— com.prehensible

0

«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.

— Флорин андрей
источник

Точно. То, что вы видите, это то, что было раньше. И «до» означает, что это было в другом месте. Когда волна вонзается в стену, она отражает. Как и во Вселенной как в закрытом водоеме, всякий раз, когда отражаются волны, вы видите их снова и снова. Но это действительно "старые" волны. Просто представьте себе бассейн с водой, но удалите стены (безграничные, но не неопределенные).

— Санарис