ทำไมควาซาร์ทั้งหมดจึงอยู่ไกล


13

ทำไมควาซาร์ทั้งหมดจึงอยู่ไกล

หากเอกภพเป็นเนื้อเดียวกันเราอาจคาดว่าจะมีการกระจายตัวของควาซาร์แบบเอกพันธ์ แต่ดูเหมือนว่าทั้งหมดนั้นจะอยู่ไกลจากโลก ทำไมถึงเป็นอย่างนั้น?

คำตอบ:


8

การอภิปรายเกี่ยวกับหลักการทางจักรวาลวิทยาข้างต้นนั้นมีความเกี่ยวข้องมาก แต่เป็นไปได้ว่าการประยุกต์ใช้หลักการแบบมานุษยวิทยา (อ่อนแอ) ดังนั้นในคำอื่น ๆ หากเราอยู่ในภูมิภาคที่มีปรากฏการณ์ทางกายภาพที่มีพลังมากเช่นควาซาร์เราจะ ไม่น่าจะมีอยู่ - ตามหลักฐานชี้ให้เห็นว่าการพัฒนาชีวิตอัจฉริยะต้องใช้เวลานานและเหตุการณ์ที่มีพลังสูงมีแนวโน้มที่จะขัดขวาง


คุณแนะนำให้พื้นที่ของเราเกิดขึ้นโดยบังเอิญโดยมีควาซาร์น้อยลงและมีอัธยาศัยดีกว่า ที่จะบ่งบอกว่าภูมิภาคอื่น ๆ ของพื้นที่จะมีควาซาร์มากกว่าภูมิภาคท้องถิ่นของเราไม่เมื่อสังเกตในยุคเดียวกันกับดาราศาสตร์ แนวคิดที่น่าสนใจ แต่ยังไม่สามารถตรวจสอบได้เนื่องจากสมมติว่าบิกแบงคือ 13.8 พันล้านปีก่อนเราไม่สามารถมองเห็นพื้นที่ของอวกาศที่มีอายุมากกว่า 12.8 พันล้านปีเว้นแต่ว่าพวกเขาจะอยู่ในระยะ 1 พันล้านปีแสง
Keith Thompson

1
แต่การสังเกตการกระจายตัวของควาซาร์อาจส่องสว่างได้ หากควาซาร์ใกล้เคียงนั้นหายากเพราะควาซาร์เก่านั้นหายากภูมิภาคของความหายากควรจะเป็นทรงกลมที่มีศูนย์กลางอยู่ที่เรา ถ้ามันสุ่มมันน่าจะมีรูปร่างอื่นมากกว่าและอาจมีภูมิภาคอื่นที่มีควาซาร์น้อย
Keith Thompson

คุณพูดถูก ฉันไม่ควรใช้คำว่า "เป็นไปได้" แต่เป็นไปได้ว่าจะ "เป็นไปได้" และจะแก้ไขเพื่อให้สะท้อนถึงสิ่งนั้น
adrianmcmenamin

0.1<z<0.5

2
แน่นอนคุณไม่ต้องการที่จะอยู่ในกาแลคซีเช่นเดียวกับควาซาร์ แต่พวกเขาไม่ได้ว่าอันตราย ถ้าแอนโดรเมด้าไปที่ควาซาร์เราก็ไม่เป็นไร (ขนาดของควาซาร์สัมบูรณ์คือประมาณ -26 ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะสว่างเท่ากับดวงอาทิตย์ที่ระยะพีซี 10 ชิ้นดังนั้นที่ 1,000,000 ชิ้น (กาแล็กซี่ใกล้เคียงทั่วไป) มันจะเป็น 10 ** 10 หรี่หรือ -1 แม็ก เป็นดาวที่สว่างไสวไม่มีปัญหาควาซาร์ก็ไม่ได้ทำให้มีพื้นที่เพียงพอสำหรับการโต้แย้งนี้ให้ถูกต้อง
Mark Olson

20

มีสองเหตุผลหลัก

อย่างแรกควาซาร์เป็นวัตถุหายากดังนั้นแม้ว่าพวกมันจะถูกกระจายอย่างเป็นเนื้อเดียวกันในสเกลขนาดใหญ่ แต่ระยะทางเฉลี่ยก็ใหญ่ ยิ่งกว่านั้นควาซาร์ที่สว่างที่สุดนั้นหาได้ยากยิ่งขึ้น แต่มองเห็นได้ในระยะทางไกลดังนั้นระยะทางเฉลี่ยจึงยิ่งใหญ่ขึ้น

z2z2

ในที่สุดมีอคติบางอย่างในแง่ที่ว่านักดาราศาสตร์กำลังมองหาวัตถุที่อยู่ไกลที่สุด (และเก่าแก่ที่สุด) เพราะพวกมันน่าสนใจมากกว่าวัตถุใกล้เคียงเมื่อเรียนรู้เกี่ยวกับประวัติศาสตร์การก่อตัวของจักรวาล


ฉันสงสัยว่ามีระยะทางไกล ควอซาร์ใกล้เคียงน่าสนใจมาก สำหรับกิจกรรม quasar ที่ถูกกระตุ้นโดยการควบรวมกาแลคซีเป็นไปได้หรือไม่ที่การปะทะกันในอนาคตของกาแลคซีของเรากับแอนโดรเมดาอาจสร้างควาซาร์ได้หรือไม่?
Keith Thompson

1
z14

 100

1
มวลของหลุมดำนั้นเป็นตัวแปรสำคัญเพียงตัวเดียวเท่านั้น ที่สำคัญกว่านั้นคือปริมาณและความเร็วที่คุณสามารถป้อนด้วยก๊าซ ทั้ง Andromeda และทางช้างเผือกจะมีก๊าซน้อยลงใน 4 พันล้านปีกว่าที่พวกเขาทำ
Rob Jeffries

ยังมีก๊าซมากเกินพอที่จะสร้างควาซาร์ได้ดี คำถามสำคัญคือจำนวนช่องทางที่อยู่ใกล้กับไบนารีหลุมดำ (ซึ่งจะก่อตัวขึ้น) และจากนั้นจะเพิ่มขึ้นเท่าใดบนหลุมใดหลุมหนึ่ง (แทนที่จะถูกกดด้วยแรงโน้มถ่วงของหนังสติ๊ก)
วอลเตอร์

14

คุณสะดุดกับการสังเกตที่ลึกซึ้งและเกือบจะเข้าใจถึงผลที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่ง

หลักการจักรวาลวิทยามีสองรูปแบบ มีหลักการเกี่ยวกับดาราศาสตร์ที่จำกัด มากขึ้นซึ่งการถอดความกล่าวว่าจักรวาลจะมีลักษณะเหมือนกันในทุกทิศทางสำหรับผู้สังเกตทุกที่ในเอกภพในเวลาเดียวกัน (เช่นในยุคจักรวาลเดียวกัน) นอกจากนี้ยังมีหลักการด้านจักรวาลวิทยาที่สมบูรณ์แบบซึ่งบอกว่าเอกภพนั้นมีเอกพันธ์และมีความเป็นไอโซโทรปิกทั้งในอวกาศและเวลา

หลักการทางจักรวาลวิทยาที่สมบูรณ์แบบนั้นเป็นรากฐานของทฤษฎีความมั่นคงของจักรวาล อย่างไรก็ตามหนึ่งในข้อคัดค้านที่ชัดเจนที่สุดคือเราสามารถเห็นได้ว่าเอกภพวิวัฒนาการมาทันเวลา หนึ่งในการรับรู้ครั้งแรกของเรื่องนี้คือการสังเกตว่าควาซาร์นั้นเป็นเรื่องธรรมดาในระยะทางที่ไกลกว่า

ดังนั้นการสังเกตนี้บอกเราว่าลักษณะของเอกภพกำลังเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาดังนั้นหลักการทางจักรวาลวิทยาที่สมบูรณ์นั้นไม่ถูกต้อง

หลักการทางจักรวาลวิทยาที่ จำกัด ยิ่งกว่านั้นยังคงอยู่ มันอ้างว่าทุกสิ่งควรมีลักษณะเหมือนกันกับผู้สังเกตการณ์ทุกคนในยุคดาราศาสตร์ที่กำหนด มันไม่ต้องการให้เอกภพดูเหมือนกันตลอดเวลาและดังนั้นจึงไม่ต้องการความหนาแน่นของวัตถุทางดาราศาสตร์ชนิดใดชนิดหนึ่งเพื่อให้คงที่กับระยะทาง

กิจกรรม Quasar มียอดสูงสุดที่ redshifts ในระดับปานกลางเนื่องจากกระบวนการให้อาหารของนิวเคลียสกาแลกติกที่ใช้งานอยู่และการแข่งขันระหว่างกิจกรรมการรวมตัวของกาแลคซีที่อุดมด้วยก๊าซและการดับที่เกิดจากการก่อตัวของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ ปรากฏว่า "จุดที่หวาน" สำหรับช่วงอายุสั้น ๆ ของ "กิจกรรมควาซาร์" นั้นอยู่ที่ redshifts 2-3 ซึ่งมีกิจกรรมการควบรวมที่สำคัญและการขนส่งก๊าซเข้าสู่ศูนย์กลางของกาแลคซี แต่ไม่เพียงพอ ได้เวลาหมดแก๊สในกาแลคซีโดยมีหลุมดำส่วนกลาง


ฉันคิดว่าความขัดแย้งของ Olberเป็นข้อคัดค้านที่ชัดเจนที่สุดต่อหลักการทางจักรวาลวิทยาที่สมบูรณ์แบบ มันสามารถแก้ไขได้ถ้าเอกภพมีขอบเขตไม่ว่าจะในอวกาศหรือในเวลา (หรือทั้งสองอย่างหรือฟิสิกส์แปลก ๆ เช่นแสงที่น่าเบื่อหน่าย)
วอลเตอร์

1
แน่นอนว่าทฤษฎีของรัฐคงตัวมานานหลังจากความขัดแย้งของ Olber ถูกระบุ ผู้เสนอสถานะคงที่เพียงแค่แย้งว่าการขยายตัวของจักรวาลเพิ่ง redshifted แสงจากวัตถุห่างไกล หลักการทางดาราศาสตร์ที่สมบูรณ์แบบนั้นไม่ได้ขัดแย้งกับการขยายตัวที่เรียบง่าย จักรวาลที่ขัดแย้งกันของ Olber ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยจักรวาลคงที่ซึ่งไม่มีที่สิ้นสุดในอวกาศและเวลา
Rob Jeffries

เอาล่ะทฤษฏีสถานะ steade ต้องการฟิสิกส์แปลก ๆ (ในแง่ของความคิดเห็นก่อนหน้าของฉัน) นั่นคือการสร้างสสารออกจากอะไรโดยที่จักรวาลขยายตัว ในความเป็นจริงทฤษฎี steade state เป็นเพียงขยะที่ฉันสงสัยอยู่ตลอดว่ามันจะดึงดูดความสนใจได้มากเท่าที่เคยทำ
วอลเตอร์

2
แน่นอนว่าทฤษฎีของรัฐที่มั่นคงนั้นขัดแย้งกับหลายสิ่งหลายอย่างรวมถึงหัวข้อคำตอบของฉันด้วย อย่างไรก็ตามการสร้างสสารจากอะไรก็ไม่อาจถือเป็นอุปสรรคสำคัญหากทางเลือกคือการสร้างทุกอย่างในครั้งเดียวในบิ๊กแบง! แน่นอนที่มาของคำว่า "บิ๊กแบง" นั้นเป็นคำที่เยาะเย้ยความคิดที่ว่าทุกสิ่งสามารถสร้างขึ้นได้ในทันทีจากไม่มีอะไรเลย ฟิสิกส์ที่บิ๊กแบงต้องการนั้นเป็นสิ่งที่ "แปลก" (หรือไม่น่าประหลาดใจสักเท่าไหร่) มากกว่าทฤษฎีของรัฐที่มั่นคง
Rob Jeffries

1
โปรดทราบว่าคำว่า "บิ๊กแบง" นั้นถูกคิดค้นโดยเฟร็ดฮอยล์ซึ่งเป็นผู้สนับสนุนหลักของทฤษฎีความมั่นคงในการเยาะเย้ยบิ๊กแบง (มันไม่ทำงาน ... )
Mark Olson

1

มีก๊าซมากขึ้นที่จะถูกสะสมในช่วงต้นของประวัติศาสตร์ของจักรวาล เมื่อก่อนนั้นก๊าซส่วนใหญ่ยังไม่ยุบตัวเพื่อก่อตัวดาวฤกษ์ดังนั้นจึงมีเชื้อเพลิงมากขึ้นสำหรับการป้อนหลุมดำและการก่อตัวดาวฤกษ์ใหม่ เชื้อเพลิงส่วนใหญ่นั้นถูกใช้ในการก่อตัวดาวฤกษ์ในช่วงไม่กี่พันล้านปีแรกหลังจากการระเบิดครั้งใหญ่

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


คุณสามารถเพิ่มแหล่งที่มาสำหรับกราฟนี้ (ให้ทั้งสองแอททริบิวและให้แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมแก่ผู้อื่น) หากคุณพบที่อื่น - หรือจดบันทึกหากคุณสร้างด้วยตัวเอง ขอบคุณ
HDE 226868

กราฟจากที่นี่courses.lumenlearning.com/astronomy/chapter/…พบอีกครั้งโดยการค้นหา "กราฟเวลาควาร์จำนวนสัมพัทธ์"
com.prehensible

0

"Far away" = "เก่ามาก" ในจักรวาลวิทยา

ควาซาร์ทั้งหมดอยู่ไกลเพราะทุกคนนั้นแก่แล้ว สิ่งเหล่านี้เป็นวัตถุที่เกิดขึ้นเมื่อฟองแห่งจักรวาลของเรายังเด็ก ดังนั้นเมื่อกล้องโทรทรรศน์ของเรามองไปในอวกาศพวกมันจะย้อนเวลากลับไปดูควาซาร์มากมาย

พวกเขาส่วนใหญ่เป็นหลุมดำขนาดใหญ่ที่กลืนกินก๊าซฝุ่นและขยะอวกาศซึ่งมีจำนวนมากอยู่ใกล้หลุมดำเหล่านี้ หลังจากที่พวกเขาทำความสะอาดสภาพแวดล้อมของพวกเขาแล้วพวกเขาก็สงบลงและควาซาร์ก็จะปิดตัวลง

ไม่มีควาซาร์ในยุคของเรา ดังนั้นจึงไม่มีควาซาร์ปรากฏอยู่ใกล้ ๆ


เผง สิ่งที่คุณเห็นคือสิ่งที่เคยเป็นมาก่อน และ "ก่อน" หมายความว่ามันอยู่ในสถานที่ที่แตกต่างกัน เมื่อคลื่นติดกับผนังมันสะท้อนออกมา เช่นเดียวกับจักรวาลว่ายน้ำในสระทุกครั้งที่มีคลื่นสะท้อนคุณจะเห็นมันซ้ำแล้วซ้ำอีก แต่คลื่นเหล่านี้เป็นคลื่น "เก่า" จริงๆ แค่ลองนึกภาพสระน้ำ แต่เอากำแพงออก (ไร้ขอบเขต แต่ไม่ จำกัด ขอบเขต)
sanaris
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.