Astronomi

Kan kvasarer generera tunga element?

Kan kvasarer generera tunga element?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ganska säker på att kvasarer var inblandade i att öka den galaktiska metalliciteten, men finns det bevis på att kvasar AGN genererar tunga element, såsom radioaktiva sådana och skjuter dem över universum i de relativistiska strålarna? Om det inte finns några bevis är det teoretiskt möjligt?


Kan kvasarer generera tunga element? - Astronomi

Jag läste att bergskedjor troligen bildades av kontinenter som kraschade i varandra. Jag undrar om element på det periodiska bordet bildades på liknande sätt, dvs genom att krascha i enorma hastigheter för länge sedan. Av de element som vi känner till, vet eller hypoteser vi om hur deras ursprungliga bindningar sattes?

Kan människor skapa vatten genom att kombinera H och O? Om inte, varför inte? Om ja, varför är vi så oroliga för vattenbrist? Kunde i teorin inte skördas vatten från rymden? Arbetar människor med den möjligheten?

Jag är bara mamma och försöker svara på några av min sons frågor. Han går i gymnasiet. Vi bor i Korea, så det är svårt att hitta lämpliga material på engelska för hans nivå.

Det finns några anledningar till att vi inte kan skapa vatten genom att skörda väte och syre från rymden. Först KAN du skapa vatten genom att kombinera H och O, men reaktionen är väldigt långsam vid "normala" temperaturer. Du behöver någon form av katalysator (som att tända H och O med en tändsticka) för att få saker att gå. Således kunde du bara få vattnet till priset av lite energi. Ett andra problem är att när reaktionen utlöses, skapar den en ENORM sprängning. (Har du hört talas om Hindenburg-zeppelin som exploderade 1937 i New Jersey? Dessa explosioner kan vara mycket farliga!) Om vi ​​antar att vi hittade ett sätt att komma runt alla dessa frågor skulle vi fortfarande ha problem med att ta väte och syre till jorden från rymden. De mängder som vi skulle behöva skulle vara mycket tunga och därmed det bränsle som krävs för sådana uppdrag skulle vara ganska dyrt. För att inte tala om säkerhetsfrågorna för att transportera en brandfarlig gas!

När det gäller den andra delen av din fråga var inte alla element i det periodiska systemet utformade på samma sätt. Väte, helium och spårmängder litium (de tre lättaste elementen) bildades under Big Bang vid skapandet av universum.

Så var kommer alla andra element från? Det finns ett populärt citat av astronomen Carl Sagan: "Vi är alla gjorda av stjärnmaterial." Någon av grundämnena som är tyngre än litium producerades genom kärnreaktioner i stjärnkärnorna. Till exempel, efter att vår sol är klar med att bränna igenom hela vätet i sin kärna (något som inte kommer att hända på ytterligare 5 miljarder år eller så), kommer det att börja bränna helium för att bilda kol genom något som kallas trippel alfa bearbeta. Solen är en relativt lågmassastjärna, så förbränningsprocessen slutar där, men i mer massiva stjärnor kan syre bildas genom smältning av kol och helium. Ju mer massiv en stjärna, desto tyngre element kan den skapa. Stjärnor kan dock inte bilda element som är tyngre än järn, eftersom sådana reaktioner kräver energi snarare än att skapa det. Hela anledningen till att genomgå kärnfusion är att skapa energi för att hjälpa stjärnan att stödja sig själv mot gravitationskollaps.

De tyngsta elementen (dvs. tyngre än järn) bildas när partiklar kastas ihop i höga hastigheter under en supernovaexplosion. (Se vår sida om supernovor för mer information om dessa spektakulära händelser.)

Sidan uppdaterades senast den 22 juni 2015.

Om författaren

Sabrina Stierwalt

Sabrina var doktorand vid Cornell fram till 2009 när hon flyttade till Los Angeles för att bli forskare vid Caltech. Hon studerar nu galaxfusioner vid University of Virginia och National Radio Astronomy Observatory i Charlottesville. Du kan också hitta henne som svarar på vetenskapliga frågor i hennes veckovisa podcast som Everyday Einstein.


Astronomer bekräftar att det finns "tysta" kvasarer

För en tid sedan var universum annorlunda: sammanslagningar av galaxer var vanliga och gigantiska svarta hål med massor motsvarande miljarder gånger solens bildning i deras kärnor. När de fångade upp den omgivande gasen avgav dessa svarta hål energi. Dessa mycket avlägsna och oerhört höga energiobjekt, kända som kvasar, har lokala släktingar med mycket lägre energi vars existens väcker många frågor: finns det också sådana ”tysta” kvasar på mycket större avstånd? Är de senare döende versionerna av den förra eller är de helt olika?

Ljus från avlägsna kvasar tar miljarder år att nå oss, så när vi upptäcker det tittar vi faktiskt på universum som det var för länge sedan. & # 8220Astronomer har alltid velat jämföra det förflutna och nuet, men det har varit nästan omöjligt eftersom vi på stora avstånd bara kan se de ljusaste föremålen och i närheten av sådana föremål inte längre finns & # 8221, säger Jack W. Sulentic, astronom vid Institute of Astrofysik i Andalusien (IAA-CSIC), som leder forskningen. ”Hittills har vi jämfört mycket lysande avlägsna kvasarer med svagare i närheten, vilket motsvarar att jämföra hushållslampor med lamporna på en fotbollsstadion”. Nu kan vi upptäcka hushållslamporna mycket långt borta i det avlägsna förflutna.

DEN MER DISTANTA, DEN MER LUMINOUS?

Kvasarer verkar utvecklas med avstånd: ju längre bort man kommer, desto ljusare är de. Detta kan indikera att kvasarer släcks över tiden eller att det kan vara resultatet av en enkel observationsförskjutning som maskerar en annan verklighet: att gigantiska kvasarer utvecklas mycket snabbt, de flesta av dem redan utdöda, samexisterar med en tyst befolkning som utvecklas med en mycket långsammare rytm men som våra tekniska begränsningar ännu inte tillåter oss att undersöka.

För att lösa denna gåta var det nödvändigt att leta efter kvasarer med låg ljusstyrka på enorma avstånd och jämföra deras egenskaper med närliggande kvasarer med lika ljusstyrka, något som hittills nästan är omöjligt att göra, eftersom det kräver att man observerar objekt som är hundratals gånger svagare än de vi är vana vid att studera på dessa avstånd.

Den enorma ljusuppsamlingskraften hos GTC-teleskopet har nyligen gjort det möjligt för Sulentic och hans team att för första gången få fram spektroskopiska data från avlägsna kvasarer med låg ljusstyrka som liknar typiska närliggande. Data är tillräckligt tillförlitliga för att fastställa viktiga parametrar som kemisk sammansättning, massa av det centrala svarta hålet eller hastigheten med vilken det absorberar materia.

& # 8220Vi har kunnat bekräfta att det förutom de mycket energiska och snabbt utvecklande kvasarrerna finns en annan befolkning som utvecklas långsamt. Denna population av kvasarer verkar följa den kvasars huvudsekvens som Sulentic och kollegor upptäckte 2000. Det verkar inte ens finnas ett starkt samband mellan denna typ av kvasar, som vi ser i vår miljö och de ”monster” som började glöda. för mer än tio miljarder år sedan ”, säger Ascensión del Olmo, en annan IAA-CSIC-forskare som deltar i studien.

De har dock hittat skillnader i denna population av tysta kvasarer. & # 8220De lokala kvasar presenterar en högre andel tunga element som aluminium, järn eller magnesium än de avlägsna släktingarna, vilket sannolikt återspeglar berikning genom att flera generationers stjärnor föddes och död, säger Jack W. Sulentic (IAA- CSIC). & # 8220Detta resultat är ett utmärkt exempel på de nya perspektiven på universum som den nya 10-metersklassen av teleskop som GTC ger, ”avslutar forskaren.

Offentliggörande: Jack W. Sulentic, et al., & # 8220GTC spectra of z ≈ 2.3 quasars: jämförelse med lokala luminositetsanaloger, & # 8221 A & ampA, Volym 570, oktober 2014 doi: 10.1051 / 0004-6361 / 201423975


Hubble hittar fantomobjekt nära döda kvasarer

Dessa Hubble-rymdteleskopbilder avslöjar en uppsättning bisarra, grönaktiga, slingrande, spiralformade och flätade former runt åtta aktiva galaxer. Dessa enorma knutar av damm och gas verkar grönaktiga eftersom de lyser huvudsakligen i ljus från fotojoniserade syreatomer. Varje galax är värd för en ljus kvasar som kan ha belyst strukturerna. De eteriska vipporna utanför värdgalaxerna sprängdes, kanske kort, av kraftfull ultraviolett strålning från ett supermassivt svart hål i kärnan i varje galax. Material som faller in i det svarta hålet värmdes upp till en punkt där en lysande strålkastare strålkastade in i rymden. Bildkredit: NASA, ESA och W. Keel (University of Alabama, Tuscaloosa) NASA: s Hubble Space Telescope har fotograferat en uppsättning spetsiga, goblingröna föremål som är de flyktiga spöken från kvasarer som flimrade till liv och sedan bleknade.

De glödande strukturerna har slingformade, spiralformade och flätade former. & # 8220De passar inte ett enda mönster, säger Bill Keel från University of Alabama, Tuscaloosa, som inledde Hubble-undersökningen. Keel tror att funktionerna ger insikter i det förbryllande beteendet hos galaxer med energiska kärnor.

De eteriska vipporna utanför värdgalaxen tros ha blivit upplysta av kraftfull ultraviolett strålning från ett supermassivt svart hål i värdgalaxens kärna. De mest aktiva av dessa galaxkärnor kallas kvasarer, där fallande material värms upp till en punkt där en strålande strålkastare lyser ut i rymden. Strålen produceras av en skiva av glödande, överhettad gas som omger det svarta hålet.

& # 8220Kvasarrerna är emellertid inte tillräckligt ljusa nu för att redogöra för vad vi ser detta är ett register över något som hände tidigare, & # 8221 Keel sa. & # 8220De glödande filamenten berättar för oss att kvasarrerna en gång släppte ut mer energi, eller att de förändras mycket snabbt, vilket de inte skulle göra. & # 8221

Keel sa att en möjlig förklaring är att par av svarta hål som kretsar ihop och driver kvasarrerna, och detta kan ändra deras ljusstyrka, som att använda dimmerbrytaren på en ljuskrona.

Kvasarstrålen fick de en gång osynliga filamenten i rymden att glöda genom en process som kallas fotojonisering. Syreatomer i filamenten absorberar ljus från kvasaren och sänder ut den långsamt igen under många tusen år. Andra element som detekteras i trådarna är väte, helium, kväve, svavel och neon. & # 8220De tunga elementen förekommer i blygsamma mängder, vilket ökar till att gasen härstammar från galaxernas utkanter snarare än att sprängas ut från kärnan, säger Keel. Bildkredit: NASA, ESA och A. Feild (STScI) De gröna filamenten tros vara långa svansar av gas som dras isär som kola under gravitationskrafter till följd av en sammanslagning av två galaxer. I stället för att sprängas ut ur kvasarets svarta hål, kretsar dessa enorma strukturer, tiotusentals ljusår långsamt, långsamt om sin värdgalax långt efter sammanslagningen.

& # 8220Vi ser dessa vridande dammfält som ansluter till gasen, och det finns en matematisk modell för hur det materialet sveper runt i galaxen, sa Keel. Potentiellt kan du säga att vi ser det 1,5 miljarder år efter att en mindre gasrik galax föll i en större galax. & # 8221

De spöklika gröna strukturerna är så långt utanför galaxen att de kanske inte tänds förrän tiotusentals år efter kvasarutbrottet, och skulle också blekna bara tiotusentals år efter att kvasaren själv gör det. Det är den tid det tar för kvasarljuset att nå dem.

Inte en tillfällighet skulle sammanslagningar av galaxer också utlösa en kvasars födelse genom att hälla material i det centrala supermassiva svarta hålet.

Den första & # 8220green goblin & # 8221 typen av objekt hittades 2007 av den holländska skolläraren Hanny van Arkel. Hon upptäckte den spöklika strukturen i Galaxy Zoo-projektet online. Projektet har anlitat allmänheten för att hjälpa till med att klassificera mer än en miljon galaxer som är katalogiserade i Sloan Digital Sky Survey (SDSS) och gick vidare för att lägga till galaxer som ses i Hubble-bilder som undersöker det avlägsna universum. Den bisarra funktionen kallades Hanny & # 8217; s Voorwerp, holländska för Hanny & # 8217; s objekt.

Eftersom hans uppföljning av Hubble-bilderna av Hanny & # 8217 s Voorwerp var så spännande, startade Keel en avsiktlig jakt på mer bisarra objekt som det. De skulle dela Hanny & # 8217 s Voorwerpens sällsynta och slående färgsignatur på SDSS-bilderna.

Keel hade 200 personer som var frivilliga för att titta på över 15 000 galaxer som var värd för kvasarer. Varje kandidat var tvungen att ha minst tio visningar som kollektivt avslöjar konstigt färgade moln.

Keel team tog galaxerna som såg mest lovande ut och studerade dem vidare genom att dela upp ljuset i dess komponentfärger genom en process som kallas spektroskopi. I uppföljningsobservationer från Kitt Peak National Observatory och Lick Observatory hittade hans team 20 galaxer som hade gas som joniserades genom strålning från en kvasar snarare än från stjärnbildningen. Och molnen sträckte sig mer än 30000 ljusår utanför värdgalaxerna.

Åtta av de nyligen upptäckta molnen var mer energiska än vad man kunde förvänta sig med tanke på mängden strålning som kommer från värdkvasaren, även när den observeras i infrarött ljus av NASA: s WISE-rymdteleskop. Värdkvasarrerna var så lite som en tiondel av ljusstyrkan som behövdes för att ge tillräckligt med energi för att fotografera gasen. Keel sa att förmodligen ljusstyrkan förändras styrs av den hastighet med vilken material faller på det centrala svarta hålet.

Keel spekulerade i att denna kvasarvariation kan förklaras om det finns två massiva svarta hål som kretsar kring varandra i värdgalaxens centrum. Detta kan tänkbart hända efter att två galaxer slogs samman. Ett par svarta hål som virvlar runt varandra kan störa det stadiga flödet av fallande gas. Detta skulle orsaka plötsliga spikar i tillväxthastigheten och utlösa strålningsstrålar.

När vår Vintergatagalax smälter samman med Andromedagalaxen (M31) på cirka 4 miljarder år kan de svarta hålen i varje galax hamna i omloppsbana. Så i den långa framtiden kan vårt galaktiska system ha sin egen version av Hanny & # 8217 s Voorwerp som omger det.


Kan kvasarer generera tunga element? - Astronomi

Jag läste att bergskedjor troligen bildades av kontinenter som kraschade i varandra. Jag undrar om element på det periodiska bordet bildades på liknande sätt, dvs genom att krascha i enorma hastigheter för länge sedan. Av de element som vi känner till, vet eller hypoteser vi om hur deras ursprungliga bindningar sattes?

Kan människor skapa vatten genom att kombinera H och O? Om inte, varför inte? Om ja, varför är vi så oroliga för vattenbrist? Kunde i teorin inte skördas vatten från rymden? Arbetar människor med den möjligheten?

Jag är bara mamma och försöker svara på några av min sons frågor. Han går i gymnasiet. Vi bor i Korea, så det är svårt att hitta lämpliga material på engelska för hans nivå.

Det finns några anledningar till att vi inte kan skapa vatten genom att skörda väte och syre från rymden. Först KAN du skapa vatten genom att kombinera H och O, men reaktionen är väldigt långsam vid "normala" temperaturer. Du behöver någon form av katalysator (som att tända H och O med en tändsticka) för att få saker att gå. Således kunde du bara få vattnet till priset av lite energi. Ett andra problem är att när reaktionen utlöses, skapar den en ENORM sprängning. (Har du hört talas om Hindenburg-zeppelin som exploderade 1937 i New Jersey? Dessa explosioner kan vara mycket farliga!) Om vi ​​antar att vi hittade ett sätt att komma runt alla dessa frågor skulle vi fortfarande ha problem med att ta väte och syre till jorden från rymden. De mängder som vi skulle behöva skulle vara mycket tunga och därmed det bränsle som krävs för sådana uppdrag skulle vara ganska dyrt. För att inte tala om säkerhetsfrågorna för att transportera en brandfarlig gas!

När det gäller den andra delen av din fråga var inte alla element i det periodiska systemet utformade på samma sätt. Väte, helium och spårmängder litium (de tre lättaste elementen) bildades under Big Bang vid skapandet av universum.

Så var kommer alla andra element från? Det finns ett populärt citat av astronomen Carl Sagan: "Vi är alla gjorda av stjärnmaterial." Någon av grundämnena som är tyngre än litium producerades genom kärnreaktioner i stjärnkärnorna. Till exempel, efter att vår sol är klar med att bränna igenom hela vätet i sin kärna (något som inte kommer att hända på ytterligare 5 miljarder år eller så), kommer det att börja bränna helium för att bilda kol genom något som kallas trippel alfa bearbeta. Solen är en relativt lågmassastjärna, så förbränningsprocessen slutar där, men i mer massiva stjärnor kan syre bildas genom smältning av kol och helium. Ju mer massiv en stjärna, desto tyngre element kan den skapa. Stjärnor kan dock inte bilda element som är tyngre än järn, eftersom sådana reaktioner kräver energi snarare än att skapa det. Hela anledningen till att genomgå kärnfusion är att skapa energi för att hjälpa stjärnan att stödja sig själv mot gravitationskollaps.

De tyngsta elementen (dvs. tyngre än järn) bildas när partiklar kastas ihop i höga hastigheter under en supernovaexplosion. (Se vår sida om supernovor för mer information om dessa spektakulära händelser.)

Sidan uppdaterades senast den 22 juni 2015.

Om författaren

Sabrina Stierwalt

Sabrina var doktorand vid Cornell fram till 2009 när hon flyttade till Los Angeles för att bli forskare vid Caltech. Hon studerar nu galaxfusioner vid University of Virginia och National Radio Astronomy Observatory i Charlottesville. Du kan också hitta henne som svarar på vetenskapliga frågor i hennes veckovisa podcast som Everyday Einstein.


Kommentarer

Jag inser att mänskligheten har en törst efter kunskap, och att han har mer kunskap än någonsin. Men all kunskap tillhör Gud. Bibeln säger i Daniel 12, vers 4 ". Många ska springa fram och tillbaka och kunskapen kommer att öka." Detta är i ett avsnitt som hänvisar till de sista dagarna före "Herrens dag". Jag tror att vissa saker mänskligheten aldrig kommer att veta. Vi kan göra alla de teorier vi vill och använda matematik för att försöka bevisa dem, men det finns egentligen inget sätt att veta vad Gud har gjort där ute på denna sida av evigheten. "Himlen förkunnar Guds ära". Psaltaren 19: 1 Jag använder mina teleskop för att njuta av utsikten.

Du måste vara inloggad för att skicka en kommentar.

Snälla, spara religiösa kommentarer för något annat forum. Att använda tron ​​på en Gud (förklädd till kunskap) för att förklara det för närvarande okända, eller att sätta gränser för vad vi kan veta, är en löjlig motsägelse och lägger ingenting till denna diskussion.

Du måste vara inloggad för att skicka en kommentar.

Har inte Gud gett oss en hjärna att använda den? Så vad händer om alla frågor inte besvaras? Ska vi inte ställa frågorna eller utmana våra hjärnor (som faktiskt gör dem starkare som alla muskler)? Det största mysteriet och gåvan vi har är att vi har en så otrolig hjärna att använda! Fortsätt och bara stirra på himlen, om du vill, och bara få en spänning, men många av oss väljer att använda våra hjärnor, låta dem utvecklas (ett förebyggande medel mot Alzheimers) och vara i vördnad för den enorma skapelse som är universum, mycket mer än bara några ganska ljusa stjärnor och en planet med primater som ibland tänker. Snälla, detta är en vetenskaplig tidskrift och vi kristna har en lång historia av dumhet och tvingar andra att tro lögner genom att tortera dem tills de underkastar sig. Gör inte vårt rykte ännu värre genom att komma till en vetenskapssida och berätta för alla hur du bara vill se utan att tänka eller fråga. Tack!


Kvasarer och kosmologi

Det finns redan massor av välkända konstiga egenskaper hos kvasarer, såsom ljusstyrkor som är svåra att förklara med någon teori och som uppenbarligen utvecklas under hela universums liv på ett sätt som kräver flera parametrar för att förklara (och antyda att kvasarer har bekvämt & kvotturned & quot nyligen). Det finns naturligtvis också Arps observationer att de flesta av de ljusaste kvasarrerna faller i linjer på vardera sidan av en viss typ av galax, där de närmaste har höga relativa rödförskjutningar men de mest avlägsna har liknande rödförskjutningar som den centrala galaxen, och det finns ofta vätgasmoln spridda längs samma linjer. Den nya informationen om metalliciteterna i hög-redshift-kvasarer som turbo-1 hänvisar till i inledningen till denna tråd lägger till detta mönster. Kanske ingen punkt bevisar någonting, men allt detta antyder starkt att en enklare förklaring skulle vara att en del av rödförskjutningen är inneboende.

Det gravitationslinserade kvasarfallet är det som hänvisas till i & quotBlack Holes eller MECO & quot-papper av R Schild, vars förtryck finns tillgängligt på http://arxiv.org/abs/0806.1748" [Broken], där han presenterar bevis för en stark magnetisk mellan kvasaren och det omgivande materialet. Jag kan inte kommentera styrkan i detta bevis. Det är emellertid välkänt att ett svart hål inte kan ha ett starkt inneboende magnetfält på grund av & quotno hår & quot teorem, eftersom den enda laddning det kan innehålla är obalanserad laddning (som tenderar att självneutralisera ändå genom att företrädesvis locka motsatt laddad materia) och cirkulationen av det i ett roterande svart hål kan inte skapa något signifikant magnetfält alls.

Det uppenbara magnetfältet i den gravitationellt linserade kvasaren används som bevis för teorin om & quotMECO & quot (magnetosfäriskt evigt kollapsande objekt) av Abhas Mitra och andra, men jag tycker inte att det är troligt. Istället tycker jag att det är mycket enklare och svarta hål är en artefakt av att Hilbert förenklar matematiken utan att inse konsekvenserna, som beskrivs av Salvatore Antoci och andra i ett papper & quot. Återställa Schwarzschilds originallösning & quot som det finns en förtryck på http: // arxiv .org / abs / gr-qc / 0406090 & quot [Broken].

Inom GR svarthålsteori är det möjligt för en liten mängd inneboende rödförskjutning att uppstå från gravitationell rödförskjutning av den inre kanten av en ackretionsskiva vid närmaste stabila omlopp. Denna effekt kan emellertid inte ge upphov till den typ av inneboende rödförskjutning som skulle behövas för att justera de uppenbara avstånden för de ljusaste kvasarrerna för att göra dem mer enhetligt fördelade, eller för att få dem att matcha röda förskjutningarna i de uppenbara värdgalaxerna enligt Arp. Detta är ett välkänt argument som har använts som grund för standardpåståendet att Arps observationer måste vara tillfälligheter eftersom GR inte tillåter inneboende rödförskjutning på den nivån.

Jag hoppas att diskussionerna om giltigheten av den ursprungliga Schwarzschild-lösningen så småningom kommer att återupptas på S & ampGR-forumet, om och när George Jones tillåter det. Det ämnet är ganska svårt, eftersom Schwarzschilds första antagande om en punktmassa är allvarligt opysisk och gör mycket otäcka saker för koordinaterna, och jag har haft mycket svårt att förstå det. Det som dock chockade mig mest om ämnet är att det verkar som att standardsvaret på alla frågor som rör relevant fysik eller matematik (på dessa forum eller någon annanstans) verkar vara försvar, ilska och missbruk.

Poängen med Schwarzschilds radiella koordinat är ändå inte poängen här. Jag vill främst visa starkt samstämmighet med tanken att de officiella idéerna om kvasarer verkar alltmer konstruerade och att det säkert är dags att undersöka alternativ, utifrån vad vi faktiskt ser. Arps iakttagelser är mycket övertygande (till skillnad från hans teorier) - nästan ALLA kända ljusa kvasarer raderar sig över & quothost & quot galaxer och har röda skift där de närmaste kvasarerna till värdgalaxen har den största skillnaden i röda skift och verkar vara den mest aktiva, och de längre ser mer ut som galaxer och har liknande rödförskjutningar som & quothost & quot galaxen.

Även om GR är väldigt snyggt och experimentellt har verifierats i solsystemet med hög noggrannhet, blir jag mer skeptisk till det när jag blir mer bekant med det, och jag känner att det förmodligen bara är en ytterligare approximation. I synnerhet om du tittar på de snygga idéerna i Dennis Sciamas 1953 & quotOrigin of Inertia & quot papper http://adsabs.harvard.edu/abs/1953MNRAS.113. 34S & quot där tröghet och rotationseffekter uppstår naturligt och trivialt från universums gravitationseffekt i analogi med elektromagnetism, helt tillfredsställande Machs princip, är det mycket störande och missnöjande att GR kan bevisas vara teoretiskt oförenligt med Machs princip (som Einstein visade) medan samtidigt visar ram-dra effekter av exakt rätt storleksordning.

Jag tycker därför att GR bör behandlas som andra fysiska teorier som ett pågående arbete, snarare än att få det som verkar vara oproportionerligt vördnad. Detta verkar dock inte vara möjligt. Kanske är GR ett sådant matematiskt ämne att de som studerar det mestadels är matematiker snarare än fysiker.

Nu planerar jag att försöka lära mig mer om detaljerade kvasarspektrala funktioner, för att se om de kanske passar idén om ett objekt med en relativistiskt snurrande yta bättre än en ackretionsskiva.

Jonathan, jag bad dig att starta en ny tråd om du vill diskutera Arp, kvasars inneboende rödförskjutningar, etc.

Jag bad dig också diskutera GR-relaterade aspekter i avsnittet S & ampGR.

Skulle du vara snäll att säga varför du istället valde att kapa den här tråden?


Quasar-utbrott reviderar förståelsen för universum, quasars

"Den 20 april 2015 fick vi besked från Fermi-satelliten och MAGIC-teleskopobservatoriet att de hade upptäckt en mycket aktiv källa - en som blev mycket ljus i gammastrålar", säger Manel Errando, doktor, forskare i fysik i Arts & amp Sciences vid Washington University i St. Louis. "På den tiden var jag ordförande för kommittén på VERITAS som bestämmer vilka källor vi ska observera.

"Vi bestämde oss för att prova."

VERITAS är en teleskopuppsättning i södra Arizona som är känslig för mycket energi-gammastrålar, de med miljarder gånger mer energi än de fotoner som våra ögon är känsliga för.

Under de kommande tio dagarna upptäckte VERITAS gammarenergistrålar från denna källa, känd som PKS 1441 + 25, inklusive några med energier på cirka 200 GeV.

"Vi visste att den här källan sände gammastrålning med lågenergi, men den här gången upptäckte vi högenergi som vanligtvis inte når jorden", sa Errando.

"Detta är det första pusslet: hur är det möjligt att gammastrålar från sådana höga energier gjorde resan hela vägen från denna mycket avlägsna kvasar till jorden utan att gå vilse i dimman av synliga fotoner däremellan?

"Det andra pusslet var att de högenergiska gammastrålarna producerades långt från det svarta hålet som driver dem, inte nära det, som du förväntar dig," sa Errando.

Errando är motsvarande författare på en uppsats om gammastrålningsobservationer av flamman som dök upp i The Astrophysical Journal Letters 15 december 2015. Det är en av flera samtidiga utgåvor, sa han.

"Alla som hade ett teleskop tittade på PKS 1441 + 25, som var aktiv över alla våglängder," sa Errando.

En dimma av fotoner

"Vi blev förvånade över att upptäcka högenergiska gammastrålar", sa Errando, "eftersom de vanligtvis inte klarar det. Det är som att slå på dina helljus i dimma."

Mycket energiska gammastrålar slås lätt av av synligt ljus, ljuset från galaxer och stjärnor som fyller det intergalaktiska utrymmet, sa han. Gamma-strålar med lägre energi interagerar främst med ultraviolett ljus och röntgenstrålar. Det finns många källor till synliga fotoner - stjärnor och galaxer - men inte så många röntgenkällor som skulle störa gammastrålarna med lägre energi.

Ankomsten av högenergiska gammastrålar gjorde det möjligt för astronomerna att sätta en gräns för densiteten hos dimman av fotoner mellan kvasaren och jorden, fotonerna som skulle göra det svårt för dessa gammastrålar att sprida sig.

Eftersom det tar lätt tid att resa kan astronomi vara en tidsmaskin ju längre bort källan desto längre tillbaka i tiden släpptes ljuset. Ljuset från PKS 1441 + 25 reste minst 7,6 miljarder år för att nå jorden, eller mer än hälften av universums ålder.

Mätningen VERITAS gjorde validerade teoretiska modeller för antalet och ljusstyrkan hos stjärnor och galaxer i universum som går tillbaka i tiden 7,6 miljarder år, sa Errando och lämnade lite utrymme för upptäckten av andra källor som kan avge optiskt ljus.

Till exempel, sade han, har många människor letat efter vad som kallas population III-stjärnor. Stjärnor beskrivs ibland av deras metallinnehåll, vilket ger ett grovt mått på deras ålder. Befolkning I-stjärnor kondenserade från gas sådd med tunga element bildade i tidigare jättestjärnor. Population II-stjärnor bildades i regioner där det inte fanns några tunga element som producerade föregångare. Population III-stjärnor, om de finns, skulle vara stjärnor som bildades ännu tidigare innan galaxer bildades.

"Det faktum att gammastrålarna kommer igenom betyder att det inte finns så mycket dimma som man går längre ut, och därför får alla okonventionella befolkningar av tidiga galaxer och stjärnor inte vara så många", sa Errando.

Åtgärd på avstånd

Medan VERITAS tittade på gammastrålningsemissionen från PKS 1441 + 25 såg Owens Valley Radio Observatory i Bishop, Kalifornien, sin radioemission.

"Närhelst vi ser radiovågor, antar vi att de kommer långt ifrån det svarta hålet", sa Errando. "Om de skapas i en mycket tät miljö absorberas de omedelbart. Först när densiteten blir tillräckligt låg kan de sprida sig utåt. Så vi visste att radioutsläppet kom långt upp från strålen, ganska långt bort från svart hål."

Dessutom sa han att radioutsläpp förändrades ganska mycket, blev ljusare och svagare. Alla kvasarer avger vid radiofrekvenser, men vanligtvis är denna utsläpp stabil radioflödet förändras inte så mycket.

Dessutom synkroniserades variationer i gammastrålningsemission med dem i radioemissionen. "Den mest troliga förklaringen till synkroniseringen", sade han, "är att radiovågorna och gammastrålarna emitterades från samma område av strålen.

"Det förvånade mig", sa Errando. "Det centrala svarta hålet är det mest energiska elementet i hela detta system, så man kan förvänta sig att dessa mycket höga energi-gammastrålar produceras nära det. Istället släpptes de ut ungefär fyra ljusår bort, ungefär avståndet från jorden till närmaste stjärna.

"Om det svarta hålet var lika stort som ett universitetsklassrum", sa han, "skulle gammastrålarna släppas ut i Alaska.

Han sa att en mekanism som kan förklara detta är chocker. "När partiklarnas vind strömmar ut ur det svarta hålet, smäller det in i en miljö som inte rör sig, vilket skapar chockvågor", sa Errando. "Det är nog dessa chockvågor som producerar gammastrålar så långt bort från det svarta hålet.

"This tells us that the shocks in the particle winds are probably much more efficient than we had realized, because they are able to transport energy from the black hole great distances and still accelerate particles to these insane energies," he said.

"PKS 1441+25 is the first quasar in which we've seen this separation," he said. "If it is common, it might mean that quasars as a group make a bigger contribution to the total high-energy radiation power in the universe, because they're producing gamma rays and energetic particles that are able to escape to space.

"In any case, it's just spectacular that something as small as a black hole can drive energy transport to such great distances," Errando said.


Astronomers discover most distant quasar

ANN ARBOR—A team of astronomers including a University of Michigan researcher has observed a luminous quasar 13.03 billion light-years from Earth—the most distant quasar discovered to date.

The quasar—a luminous object with a supermassive black hole at the center—sheds light on how black holes grow. Dating back to 670 million years after the Big Bang, when the universe was only 5% its current age, the quasar hosts a supermassive black hole equivalent to the combined mass of 1.6 billion suns.

In addition to being the most distant, and by extension, earliest, quasar known, the object is the first of its kind to show evidence of an outflowing wind of superheated gas escaping from the surroundings of the black hole at a fifth of the speed of light. In addition to revealing a strong quasar-driven wind, the new observations also show intense star formation activity in the host galaxy where the quasar, formally designated J0313-1806, is located.

Quasars are thought to result from supermassive black holes gobbling up surrounding matter, such as gas or even entire stars, resulting in a maelstrom of superheated matter known as an accretion disk that swirls around the black hole. Because of the enormous energies involved, quasars are among the brightest sources in the cosmos, often outshining their host galaxies.

Although J0313-1806 is only 20 million light-years farther away than the previous record holder, the new quasar contains a supermassive black hole twice as heavy. This marks a significant advancement for cosmology, as it provides the strongest constraint yet on the formation of black holes in the early universe.

"This is the earliest evidence of how a supermassive black hole is affecting its host galaxy around it," said the paper's lead author Feige Wang, a Hubble Fellow at the University of Arizona's Steward Observatory. "From observations of less distant galaxies, we know that this has to happen, but we have never seen it happening so early in the universe."

Quasars that already amassed millions, if not billions, of solar masses in their black holes at a time when the universe was very young pose a challenge to scientists trying to explain how they came into existence when they barely had the time to do so. A commonly accepted explanation of black hole formation involves a star exploding up as a supernova at the end of its life and collapsing into a black hole. When such black holes merge over time, they can – theoretically – grow into supermassive black holes.

However, much like it would require many lifetimes to build a retirement fund by chipping in a dollar each year, quasars in the early universe are a little bit like toddler millionaires they must have acquired their mass by other means.

The newly discovered quasar provides a new benchmark by ruling out two current models of how supermassive black holes form in such short timescales. In the first model, massive stars that consist largely of hydrogen and lack most other elements that make up later stars, including metals, form the first generation of stars in a young galaxy and provide the food for the nascent black hole. The second model involves dense star clusters, which collapse into a massive black hole right from the outset.

Quasar J0313-1806, however, boasts a black hole too massive to be explained by the aforementioned scenarios, according to the team that discovered it. The team calculated that if the black hole at its center formed as early as 100 million years after the Big Bang and grew as fast as possible, it still would have had to have at least 10,000 solar masses to begin with.

"This tells you that no matter what you do, the seed of this black hole must have formed by a different mechanism," said co-author Xiaohui Fan, Regents Professor and associate head of the UArizona Department of Astronomy. "In this case, one that involves vast quantities of primordial, cold hydrogen gas directly collapsing into a seed black hole."

Because this mechanism doesn't require full-fledged stars as raw material, it is the only one that would allow the supermassive black hole of quasar J0313-1806 to grow to 1.6 billion solar masses at such an early time in the universe. This is what makes the new record quasar so valuable, Fan explained.

"Once you go to lower redshifts, all the models could explain the existence of those less distant and less massive quasars," he said. "In order for the black hole to have grown to the size we see with J0313-1806, it would have to have started out with a seed black hole of at least 10,000 solar masses, and that would only be possible in the direct collapse scenario."

The newly discovered quasar appears to offer a rare glimpse into the life of a galaxy at the dawn of the universe when many of the galaxy-shaping processes that have since slowed or ceased in galaxies that have been around for much longer were still in full swing.

U-M astronomer Jiangtao Li has been contributing to this team on many related projects through X-ray observations of the most distant quasars, as well as optical spectroscopy observations of the redshifted ultraviolet absorption lines tracing the intervening gas between Earth and the quasars. The latter project is largely based at the 6.5-meter Magellan Baade telescope at the Las Campanas Observatory in Chile, to which U-M has privileged access.

"University of Michigan's partnership in the world class ground optical/infrared telescopes, such as the twin 6.5m Magellan telescopes, and the future 39m Extremely Large Telescope, will provide its researchers and students a lot of unique opportunities to study various interesting objects in the early ages of the universe," said Li. "These studies will play a critical role in our understanding of the formation and evolution of supermassive black holes, galaxies and larger scale structures over the cosmic time."

The research team also includes astronomer Richard Green and doctoral student Minghao Yue, both at Steward Observatory. The research was funded by NASA, the National Science Foundation, the European Research Council and the National Science Foundation of China.

The researchers presented their findings, which have been accepted for publication in the Astrophysical Journal Letters, during a press conference and a scientific talk at the 237th Meeting of the American Astronomical Society, which is being held Jan. 11-15.


Background information

The results described here were published as Bañados et al., "An 800 million solar mass black hole in a significantly neutral universe at redshift 7.5" in the journal Nature, and as Venemans et al., "Copious amounts of dust and gas in a z=7.5 quasar host galaxy" in the Astrophysical Journal Letters.

An in-depth description of the results can be found here.

Advanced access to the Nature article can be obtained via [email protected]

Once published, the ApJ article will be available at this link.

The MPIA researchers involved were Bram P. Venemans, Chiara Mazzucchelli, Emanuele P. Farina, Fabian Walter, Roberto Decarli and Hans-Walter Rix

Eduardo Bañados (Carnegie Institution for Science), Xiaohui Fan (University of Arizona), Chris Carilli (NRAO and Cavendish Laboratory, Cambridge, UK), Feige Wang (Peking University), Joseph Hennawi (University of California, Santa Barbara), Rob Simcoe (MIT) and others.