Chuẩn tinh

do kính thiên văn Hubble chụp.]]
Quasar, (viết tắt của tên tiếng Anh: quasi-stellar object, có nghĩa là vật thể giống sao, trong tiếng Việt, quasar còn được gọi là chuẩn tinh) là một thiên thể cực xa và cực sáng, với dịch chuyển đỏ rất lớn. Trong phần ánh sáng biểu kiến, quasar trông giống một ngôi sao bình thường, tức nguồn phát sáng điểm. Thực tế, đó là ánh sáng phát ra từ các quầng (halo) vật chất đặc, nằm quanh vùng nhân của các thiên hà hoạt động (thiên hà trẻ), thường là các hố đen siêu lớn.

Lịch sử

Quasar đầu tiên, với ký hiệu 3C 273 được nhà thiên văn người Hoa Kỳ gốc Hà Lan Maarten Schmidt phát hiện năm 1963 trong chòm sao Thất Nữ, từ đài thiên văn Palomar. Đến năm 2005 đã có hơn 100.000 quasar được phát hiện.

Vào những năm 50 của thế kỉ 20, các kính thiên văn vô tuyến được hoàn thiện vượt bậc. Ý tưởng tìm kiếm nền văn minh ngoài Trái Đất được chính phủ Hoa Kỳ ủng hộ và tài trợ ở giai đoạn đầu thông qua chương trình SETI (là cách viết tắt từ Search for Extra-Terrestrial Intelligence, nghĩa là Sự tìm kiếm nền văn minh ngoài Trái Đất). Các nhân viên của chương trình SETI quyết tâm tìm kiếm các tín hiệu vô tuyến có thể được các nền văn minh ngoài Trái Đất phát ra một cách chủ ý từ vũ trụ. Tất nhiên, khi các kính thiên văn vô tuyến hướng vào các nguồn phát sóng vô tuyến mạnh nhất, thì các nhà thiên văn cũng hướng các kính thiên văn quang học của mình lên các vị trí này trên các bản đồ vô tuyến của các ngôi sao, để phân tích ánh sáng các nguồn này. Trước đó, sự tồn tại của các va chạm giữa hai thiên hà, gây nên bùng phát phản ứng nhiệt hạch năng lượng cao, đi cùng với bức xạ vô tuyến kề tiếp đã được khẳng định. Tuy nhiên, các nguồn vô tuyến trên bầu trời chỉ giống như một ngôi sao mờ bình thường, với cấp sao biểu kiến yếu. Câu hỏi lớn nhất ở đây là vì sao tồn tại bức xạ vô tuyến cường độ cao như vậy mà không xảy ra sự va chạm của hai thiên hà Trên cơ sở việc công nhận lý thuyết vũ trụ giãn nở và theo định luật Hubble, nếu dùng mô hình vũ trụ
với tham số giảm tốc (tiếng Anh: Deceleration parameter) q0 = 0,5
và hằng số Hubble H = 75 km.s−1.Mpc−1
thì khoảng cách của quasar 3C 273 là khoảng 2 tỉ năm ánh sáng, cấp sao tuyệt đối -26,2m và năng lượng phát sáng tương ứng với năng lượng của hàng chục nghìn tỉ (1013) Mặt Trời, tức sáng hơn 50 lần so với thiên hà sáng nhất được biết đến.

Để có chuyển dịch đỏ đó, quasar 3C 273 phải chuyển động rời xa với vận tốc 47.000&nbsp;km.s−1, trong khi vận tốc lớn hơn duy nhất mà các nhà thiên văn học đã biết đến là vận tốc ánh sáng.

Tên gọi

Tên gọi chung các thiên thể có các biểu hiện sau:
trông giống sao bình thường, tuy nhiên chúng nằm ngoài Ngân Hà,
có bức xạ mạnh hơn các sao bình thường khác ở vùng quang phổ cực tím và hồng ngoại,
có biến đổi cường độ bức xạ với dao động lớn của tần số (chu kì biến đổi cường độ phát sáng từ vài giờ đến vài năm),
có các vạch quang phổ phát xạ rộng, tương ứng với vận tốc chuyển động hướng tâm đến tận 4000&nbsp;km.s−1, trong một số trường hợp có tồn tại cả các vạch quang phổ hấp thụ hẹp.
có chuyển dịch đỏ lớn của các vạch quang phổ,
nhiều nguồn phát bức xạ vô tuyến mạnh
là các vật thể giống sao, tiếng Anh: Quasi-stellar object, viết tắt là QSO.

Lúc đầu, các nhà khoa học thấy nhiều nguồn vô tuyến với bức xạ mạnh nên gọi là quasar, là cách tạo tên từ thuật ngữ tiếng Anh: quasistellar radio source, nghĩa là: nguồn vô tuyến giống sao, viết tắt: QSS.

Vào năm 1965, nhà thiên văn học người Hoa Kỳ Allan Rex Sandage tìm thấy các QSS, có cùng các tính chất trong vùng ánh sáng biểu kiến, nhưng không chứa bức xạ vô tuyến. Các vật thể này được đặt tên là quasag, là cách tạo tên từ thuật ngữ tiếng Anh: quasistellar galaxy, nghĩa là: các thiên hà giống sao, viết tắt: QSG.

Sau khi nhận thấy sự trùng hợp về bản chất vật lý học của QSS và QSG, các nhà khoa học gọi chung là quasar. Danh mục do A. Hewitt và G. R. Burbidge phát hành năm 1987 bao gồm 3.600 QSO với các giá trị dịch chuyển đỏ được đo đạc, trong đó có 4 QSO có z > 3,5, vài chục QSO có z > 3.

Tính chất

Cấp sao tuyệt đối
Cấp sao tuyệt đối của quasar có giá trị trung bình -25,5m và giá trị cao nhất được biết đến ở khoảng -29m. Ví dụ quasar B2 1225+35, với độ dịch chuyển đỏ z = 2,2, độ sáng tuyệt đối của nó là -29,8m. từ vùng quang học sang vùng vô tuyến là vùng quang phổ gián đoạn, trong vùng hồng ngoại tồn tại cực điểm khá rõ rệt. Một số QSO đồng thời là nguồn phát ra tia X, ví dụ QSO 3C 273 phát ra tia X sáng gấp 50 lần so với vùng vô tuyến và sáng gấp hai lần so với vùng quang phổ nhìn thấy.

Bức xạ của QSO có tính phân cực tuyến tính, phần cơ bản của nó không có tính nhiệt vì bức xạ của QSO xuất hiện qua cơ chế tăng tốc điện tử (tiếng Anh: synchrotron), được gọi là bức xạ tăng tốc điện tử.

Cường độ phát sáng
Cường độ phát sáng tổng thể của QSO có giá trị ở khoảng 1040 đến 1041 W, lớn gấp một nghìn đến mười nghìn lần tổng cường độ phát sáng từ tất cả các ngôi sao của bất cứ một thiên hà siêu khổng lồ nào. Trong khi đó, bức xạ của QSO phát ra từ một vùng chỉ nhỏ bằng một phần mười triệu (1/10.000.000) kích thước thiên hà.
| 0,023
| 0,3 tỉ
|
|Kình Ngư
|
| 2003
| quasar, hố đen đôi

|- valign=top
| Q0957+561
| 1,41/0,355
| 8,7/3,7 tỉ
|
|Đại Hùng
| R. E. Schild
| 1996
| quasar đôi
|}

Image:Gamma-Ray Quasar 3C 279.jpg|3C 279

Xem thêm
Hố đen
Sao lạ
Thiên hà
Sao đặc
Sao Neutron
Sao từ
Sao quark
Sao xung

Liên kết ngoài

Tìm thấy 3 chuẩn tinh khổng lồ có thể chứa hố đen, VnExpress

Chú thích