découverte des quasars

le terme quasar dérive de la façon dont ces objets ont été découverts à l’origine dans les premiers relevés radio du ciel dans les années 1950. loin du plan de la Voie Lactée, la plupart des sources radio ont été identifiées avec des galaxies d’apparence normale. Certaines sources radio, cependant, coïncidaient avec des objets qui semblaient être des étoiles inhabituellement bleues, bien que des photographies de certains de ces objets les aient montrées incorporées dans des halos faibles et flous., En raison de leur apparence presque étoilée, ils ont été surnommés « sources radio quasi-stellaires », qui en 1964 avait été raccourci en  » quasar.”

Quasar 1229+204, tel qu’observé par le télescope spatial Hubblecette image montre que le quasar est entouré de bras spiraux caractéristiques des galaxies. L’énorme lumière générée par les quasars et leur grande distance de la Terre obscurcissent les structures galactiques plus faibles dans lesquelles ils sont intégrés., Ce quasar est apparemment alimenté par une collision entre sa galaxie hôte et une galaxie naine.

Photo AURA / STScI / NASA / JPL (NASA photo # STScI-PRC94-16)

Les Spectres optiques des quasars présentaient un nouveau mystère. Les photographies prises de leurs spectres ont montré des emplacements pour les raies d’émission à des longueurs d’onde qui étaient en contradiction avec toutes les sources célestes alors familières aux astronomes., Le puzzle a été résolu par l’astronome américano-néerlandais Maarten Schmidt, qui en 1963 a reconnu que le modèle des raies d’émission dans 3C 273, le quasar le plus brillant connu, pouvait être compris comme provenant d’atomes d’hydrogène qui avaient un décalage vers le rouge (c’est-à-dire que leurs raies d’émission étaient décalées vers des longueurs En d’autres termes, la longueur d’onde de chaque ligne était 1,158 fois plus longue que la longueur d’onde mesurée en laboratoire, où la source est au repos par rapport à l’observateur., À un décalage vers le rouge de cette magnitude, 3C 273 a été placé par la loi de Hubble à une distance d’un peu plus de deux milliards d’années-lumière. C’était une distance importante, mais pas sans précédent (des amas de galaxies brillants avaient été identifiés à des distances similaires), mais 3C 273 est environ 100 fois plus lumineuse que les galaxies individuelles les plus brillantes de ces amas, et rien d’aussi brillant n’avait été vu si loin.,

quasar

3C 273, le quasar le plus brillant, photographié par la caméra avancée du télescope spatial Hubble pour les relevés. La région noire au centre de l’image bloque la lumière de l’objet central, révélant la galaxie hôte de 3C 273.,

NASA / STScI/ESA

Une surprise encore plus grande a été que les observations continues des quasars ont révélé que leur luminosité peut varier considérablement sur des échelles de temps aussi courtes que quelques jours, ce qui signifie que la taille totale du quasar ne peut, Comme le quasar est si compact et si lumineux, la pression de rayonnement à l’intérieur du quasar doit être énorme; en effet, la seule façon pour un quasar de ne pas se faire exploser avec son propre rayonnement est s’il est très massif, au moins un million de masses solaires s’il ne doit pas dépasser la limite D’Eddington—la masse minimale à laquelle la pression de rayonnement vers l’extérieur est équilibrée par l’attraction vers l’intérieur de la gravité (du nom de L’astronome anglais Arthur Eddington)., Les astronomes étaient confrontés à une énigme: comment un objet de la taille du système solaire pourrait-il avoir une masse d’environ un million d’étoiles et surpasser de 100 fois une galaxie de cent milliards d’étoiles?

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la bonne réponse—l’accrétion par gravité sur des trous noirs supermassifs-a été proposée peu de temps après la découverte de Schmidt indépendamment par les astronomes russes Yakov Zel’dovich et Igor Novikov et l’astronome américano-autrichien Edwin Salpeter., La combinaison de luminosités élevées et de petites tailles était suffisamment désagréable pour certains astronomes que des explications alternatives ont été proposées qui n’exigeaient pas que les quasars soient à de grandes distances impliquées par leurs décalages vers le rouge. Ces interprétations alternatives ont été discréditées, bien que quelques adhérents restent., Pour la plupart des astronomes, la controverse sur le décalage vers le rouge a été définitivement réglée au début des années 1980 lorsque L’astronome américain Todd Boroson et L’astronome canado-américain John Beverly Oke ont montré que les halos flous entourant certains quasars sont en fait la lumière stellaire de la galaxie hébergeant le quasar et que ces galaxies sont à

en 1965, il a été reconnu que les quasars font partie d’une population beaucoup plus importante de sources inhabituellement bleues et que la plupart d’entre elles sont des sources radio beaucoup plus faibles, trop faibles pour avoir été détectées dans les premiers relevés radio., Cette population plus importante, partageant toutes les propriétés des quasars à l’exception de la luminosité radio extrême, est devenue connue sous le nom d ‘ « objets quasi-stellaires” ou simplement QSO. Depuis le début des années 1980, la plupart des astronomes considèrent les QSO comme la variété à haute luminosité d’une population encore plus importante de « noyaux galactiques actifs”, ou AGN. (Les AGN à faible luminosité sont connues sous le nom de « galaxies de Seyfert”, du nom de L’astronome américain Carl K. Seyfert, qui les a identifiées pour la première fois en 1943.)