Quasar
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Crianças e Adolescentes
DESAPARECIDOS
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http://outreach.jach.hawaii.edu/pressroom/2003_distantquasar/
modelo=5

____Os quasares, cujo nome vem de "Quasi Stellar Radio Sources", foram descobertos em 1961, como fortes fontes de rádio, com aparência ótica aproximadamente estelar, azuladas.

____Mais provavelmente são galáxias com buracos negros fortemente ativos no centro, como proposto em 1964 por Edwin Ernest Salpeter (1924-) e Yakov Borisovich Zel'dovich (1914-1989).
____Sãoobjetos extremamente compactos e luminosos, emitindo mais do que centenas de galáxias juntas, isto é, até um trilhão de vezes mais do que o Sol. São fortes fontes de rádio, variáveis, e seus espectros apresentam linhas largas com efeito Doppler indicando que eles estão se afastando a velocidades muito altas, de até alguns décimos da velocidade da luz. O primeiro a ter seu espectro identificado foi 3C 273, por Maarten Schmidt (1929-), em 1963. Este quasar tem magnitude aparente V=12,85, mas magnitude absoluta estimada de MV = - 26,9. Pelo módulo de distância, r=891 Mpc.
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3c279.epsf

____Imagem no ótico do quasar 3C 279, obtida com o Canada-France-Hawaii Telescope de 3,6 m de diâmetro. O quasar tem magnitude aparente V=17,75 e magnitude absoluta estimada de MV=-24,6. O nome vem do fato de ser o objeto número 279 do terceiro catálogo de rádio fontes de Cambridge. Pelo módulo de distância, r=2,951 Gpc

quasar.epsf

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____Modelo de um quasar, com um buraco negro no centro, um disco de acresção em volta deste, e jatos polares.

____No modelo mais aceito, o buraco negro central acreta gás e estrelas da sua vizinhança, emitindo intensa radiação enquanto a matéria se acelera, espiralando no disco de acresção, e parte da matéria é ejetada por conservação de momento angular. Quando o buraco negro consumir toda matéria circundante, ele cessará de emitir.

____Hoje o modelo mais aceito é que os quasares são buracos negros com massas de 1 milhão a 1 bilhão de vezes a massa do Sol localizados no núcleo de galáxias ativas.

redshift

O espectro do quasar 3C 273 no ótico e infravermelho próximo é dominado pelas linhas do hidrogênio em emissão e deslocadas para o vermelho (redshifted) por efeito Doppler. Por exemplo, a linha H$\beta$ está deslocada de 4861Å para 5630Å.

quasares
Imagens obtidas por John Bahcall e Mike Disney com o Telescópio Espacial Hubble, da NASA, mostrando que os quasares ocorrem tanto em galáxias normais quanto em galáxias perturbadas. Por exemplo:
  • PG 0052+251 (canto esquerdo superior), a 1,4 bilhões de anos-luz da Terra, reside em uma galáxia espiral normal;
  • PHL 909, a 1,5 bilhões de anos-luz (canto inferior esquerdo), em uma galáxia elíptica;
  • IRAS04505-2958, PG 1212+008, Q0316-346 e IRAS13218+0552, em vários tipos de galáxias em interação.
fotoz=5

Um dos quasares mais distantes tem deslocamento para o vermelho (redshift) z=5,0 e foi descoberto pelo Sloan Digital Sky Survey em 1998. Abaixo estão sua foto e seu espectro.

z=5,5

Mais recentemente Daniel Stern (JPL), Hyron Spinrad (Berkeley), Peter Eisenhardt (JPL), Andrew Bunker (Cambridge), Steve Dawson (Berkeley), Adam Stanford (Davis,IGPP) e Richard Elson (Florida) descobriram o quasar RD300 com z=5,5, utilizando o 4m do KPNO, o 5m do Palomar e os 10m dos Kecks.

____Para os quasares precisamos usar a fórmula relativística do efeito Doppler para medir a velocidade através do avermelhamento z:

 z\equiv \frac{\Delta \lambda}{\lambda_0} = \frac{v}{c}\cos \theta
(\frac{1}{1-\frac{v^2}{c^2}})

____Onde $ \theta$ é o ângulo entre o vetor velocidade e a linha de visada.

____Como os deslocamentos para o vermelho (redshifts) dos quasares são em geral grandes, $ z\equiv\frac{\Delta \lambda}{\lambda}$, precisamos utilizar a fórmula do deslocamente Doppler relativístico para calcular sua velocidade. Por exemplo, um quasar que tem deslocamento Doppler $ \frac{\Delta \lambda}{\lambda}=5$ indicaria uma velocidade de 5 vezes a velocidade da luz, se utilizarmos a fórmula do deslocamento Doppler não relativístico, $ \frac{v}{c}=\frac{\Delta \lambda}{\lambda}$.

____Mas o deslocamento Doppler relativístico é dado por:

$z\equiv\frac{\Delta \lambda}{\lambda}=\sqrt{\frac{((1+v/c)}{(1-v/c)}}-1$

____de modo que a velocidade é dada por:

$\frac{v}{c}=\frac{(1+z)^2-1}{(1+z)^2+1}$
z=6,4

Em janeiro de 2003, Xiaohui Fan, Michael Strauss, Eva Grebel, Don Schneider e colaboradores do Sloan Survey divulgaram o mais distante quasar até agora, com z=6,4, que representa o Universo quando este tinha somente 800 milhões de anos.

Links:http://outreach.jach.hawaii.edu/pressroom/2003_distantquasar/quasar_simonnet.jpghttp://www.if.ufrgs.br/~thaisa/fis2003/quasares/quasares.htm

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