Scoperta di quasar
Il termine quasar deriva da come questi oggetti furono originariamente scoperti nelle prime rilevazioni radio del cielo nel 1950. Lontano dal piano della Via Lattea, la maggior parte delle sorgenti radio sono state identificate con galassie dall’aspetto altrimenti normale. Alcune sorgenti radio, tuttavia, coincidevano con oggetti che sembravano essere stelle insolitamente blu, anche se le fotografie di alcuni di questi oggetti mostravano che erano incorporati in aloni deboli e sfocati., A causa del loro aspetto quasi stellare, furono soprannominate “sorgenti radio quasi stellari”, che nel 1964 erano state abbreviate in ” quasar.”
Photo AURA / STScI / NASA / JPL (NASA photo # STScI-PRC94-16)
Gli spettri ottici dei quasar presentavano un nuovo mistero. Le fotografie scattate dei loro spettri mostravano posizioni per linee di emissione a lunghezze d’onda che erano in contrasto con tutte le fonti celesti allora familiari agli astronomi., L’enigma fu risolto dall’astronomo olandese americano Maarten Schmidt, che nel 1963 riconobbe che il modello delle linee di emissione in 3C 273, il quasar più luminoso conosciuto, poteva essere inteso come proveniente da atomi di idrogeno che avevano un redshift (cioè, avevano le loro linee di emissione spostate verso lunghezze d’onda più lunghe e più rosse dall’espansione dell’universo) di 0,158. In altre parole, la lunghezza d’onda di ogni linea era 1,158 volte più lunga della lunghezza d’onda misurata in laboratorio, dove la sorgente è a riposo rispetto all’osservatore., Ad un redshift di questa magnitudine, 3C 273 è stato posto dalla legge di Hubble ad una distanza di poco più di due miliardi di anni luce. Questa era una grande distanza, anche se non senza precedenti (gruppi luminosi di galassie erano stati identificati a distanze simili), ma 3C 273 è circa 100 volte più luminosa delle singole galassie più luminose in quegli ammassi, e nulla di così luminoso era stato visto così lontano.,
NASA/STScI / ESA
Una sorpresa ancora più grande è stata che le continue osservazioni dei quasar hanno rivelato che la loro luminosità può variare significativamente in tempi brevi di pochi giorni, il che significa che la dimensione totale del quasar non può essere superiore a pochi giorni luce., Dal momento che il quasar è così compatto e così luminosa, la pressione di radiazione all’interno del quasar deve essere enorme; infatti, l’unico modo che un quasar può tenere, soffiando da sé la propria radiazione è se è molto grande, almeno un milione di masse solari, se non superare il limite di Eddington—la massa minima alla quale l’esterno e con la pressione di radiazione è bilanciato con la stessa forza di gravità (nome di un astronomo inglese Arthur Eddington)., Gli astronomi si sono trovati di fronte a un enigma: come potrebbe un oggetto delle dimensioni del sistema solare avere una massa di circa un milione di stelle e eclissare di 100 volte una galassia di cento miliardi di stelle?
La risposta giusta—l’accrescimento per gravità sui buchi neri supermassicci—è stata proposta poco dopo la scoperta di Schmidt indipendentemente dagli astronomi russi Yakov Zel’dovich e Igor Novikov e dall’astronomo americano austriaco Edwin Salpeter., La combinazione di alta luminosità e piccole dimensioni era sufficientemente sgradevole per alcuni astronomi che spiegazioni alternative sono state postulate che non richiedevano i quasar di essere alle grandi distanze implicite dai loro redshift. Queste interpretazioni alternative sono state screditate, anche se alcuni aderenti rimangono., Per la maggior parte degli astronomi, la controversia del redshift è stata risolta definitivamente nei primi anni 1980 quando l’astronomo americano Todd Boroson e l’astronomo americano canadese John Beverly Oke hanno dimostrato che gli aloni sfocati che circondano alcuni quasar sono in realtà luce stellare dalla galassia che ospita il quasar e che queste galassie sono ad alti redshift.
Nel 1965 è stato riconosciuto che i quasar fanno parte di una popolazione molto più ampia di sorgenti insolitamente blu e che la maggior parte di queste sono sorgenti radio molto più deboli troppo deboli per essere state rilevate nei primi sondaggi radio., Questa popolazione più ampia, che condivideva tutte le proprietà dei quasar tranne l’estrema luminosità radio, divenne nota come” oggetti quasi-stellari ” o semplicemente QSO. Fin dai primi anni 1980 la maggior parte degli astronomi hanno considerato QSO come la varietà ad alta luminosità di una popolazione ancora più grande di “nuclei galattici attivi”, o AGN. (Le AGNs a bassa luminosità sono conosciute come” galassie di Seyfert”, dal nome dell’astronomo americano Carl K. Seyfert, che le identificò per la prima volta nel 1943.)
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