Освіта і наукове становлення

Народжений у Гронінгені, Нідерланди, Мартен Шмідт здобув освіту в університетах Гронінгена та Лейдена, де 1956 року отримав ступінь доктора філософії. Його рання наукова діяльність була зосереджена на створенні математичної моделі Чумацького Шляху. Шмідт намагався поєднати дані про розподіл зірок, міжзоряного газу та пилу, щоб описати динаміку нашої галактики як єдину систему. Ця модель стала важливою віхою в астрономії XX століття, давши змогу глибше зрозуміти структуру Галактики.

У 1959 році він переїхав до США, приєднавшись до обсерваторій Гейла (нині — Маунт-Вілсон і Паломар) та до викладацького складу Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech), де розпочав новий етап своєї наукової кар’єри.

Відкриття квазарів

У 1963 році Мартен зробив відкриття, що змінило космологію. Досліджуючи спектр загадкового джерела радіовипромінювання 3C 273, він виявив, що його спектральні лінії сильно зміщені в червону ділянку — свідчення того, що об’єкт перебуває на колосальній відстані від Землі. Це був перший квазар.

Світло цих об’єктів долало мільярди років, щоб досягти Землі, відкриваючи погляд у найдавніші епохи Всесвіту. Шмідт і його колеги висунули гіпотезу, що квазари — це ядра молодих галактик, у центрі яких відбувається колапс речовини до надмасивних чорних дір.

Наукове керівництво

З 1978 по 1980 рік Шмідт був директором обсерваторій Гейла, де керував реорганізацією та розділенням адміністрації між Паломаром і Маунт-Вілсоном. У 1980-х роках він очолював Американське астрономічне товариство, а також був членом ради директорів Асоціації університетів з дослідження в галузі астрономії, де відігравав важливу роль у розвитку наукової співпраці та підтримці молодих астрономів.

Його науковий стиль поєднував точність спостереження з глибоким філософським розумінням космосу. Для Шмідта Всесвіт був не лише фізичним простором, а й історією матерії, що самоусвідомлює себе через людське пізнання.

Останні роки

Помер Мартен Шмідт у Фресно (Каліфорнія) у 2022 році. Його ім’я назавжди пов’язане з тим моментом, коли людство вперше зазирнуло в найвіддаленіші глибини космосу — і побачило світло з початку часу.

Данило Ігнатенко

The post Мартен Шмідт — астроном, який відкрив квазари та розширив межі видимого Всесвіту first appeared on Wake Up Media — наука, історія, мистецтво, психологія.

Що таке квазар?

Квазар (скорочення від квазізоряне радіоджерело) — це надзвичайно яскравий астрономічний об’єкт, розташований у центрі далекої галактики, який випромінює величезну кількість енергії завдяки процесу акреції матерії на надмасивну чорну діру. Матерія, що падає на чорну діру, спіралізується в акреційний диск, нагріваючись до мільйонів градусів і випромінюючи інтенсивне світло в різних діапазонах — від радіохвиль до рентгенівського випромінювання.

Ці об’єкти настільки яскраві, що можуть затьмарювати всі зірки галактики, в якій вони розташовані, і залишатися видимими навіть на відстані мільярдів світлових років.

Відкриття: зоря, яка виявилася не зорею

У 1950-х роках перші радіоогляди неба виявили об’єкти, які виглядали як звичайні зірки, проте мали потужне радіовипромінювання. Найяскравіший з них — 3C 273 — став об’єктом глибокого інтересу. У 1963 році астроном Мартен Шмідт проаналізував його спектр і виявив червоне зміщення, що свідчило про віддаленість на понад два мільярди світлових років. Це означало, що 3C 273 світиться приблизно в 100 разів яскравіше, ніж будь-яка інша галактика, відома на той час. Таким чином, новий клас об’єктів був відкритий: квазари.

Фізичні характеристики квазарів

Однією з найбільших загадок була їхня компактність: їхня яскравість змінювалася впродовж кількох днів, що свідчило про дуже малі розміри — не більші за Сонячну систему. Водночас їхня світність перевершувала світність трильйонів зірок. Це здавалося парадоксальним, доки не було запропоновано модель гравітаційної акреції на надмасивну чорну діру.

У цьому механізмі матерія, що падає на чорну діру, перетворює гравітаційну енергію на випромінювання з ефективністю, що значно перевищує ядерні реакції в зірках. Така модель була незалежно запропонована радянськими астрономами Яковом Зельдовичем і Ігорем Новіковим, а також Едвіном Солпітером.

Дискусії і остаточне визнання

Деякі астрономи не одразу погодились із тим, що квазари знаходяться на таких величезних відстанях. Альтернативні гіпотези (наприклад, локальні джерела з незвичайними властивостями) були запропоновані, але не витримали критики. Лише в 1980-х роках стало зрозуміло, що квазари розміщені в ядрах далеких галактик, що підтверджувалося спостереженням слабких зоряних гало навколо них. Таким чином, червоне зміщення дійсно відображало космологічну відстань.

Квазари та активні ядра галактик

До 1965 року було встановлено, що квазари є лише верхівкою айсберга ширшого класу об’єктів — активних ядер галактик. Серед них:

• Сейфертівська галактика — ближчі й менш яскраві об’єкти;
• Квазізоряні об’єкти (QSO) — квазари без сильного радіовипромінювання;
• Блазари — джерела з направленим прямо на нас струменем (джетом) частинок, що рухаються зі швидкістю, близькою до світлової.

Усі ці об’єкти, попри відмінності, мають спільну суть: надмасивну чорну діру в центрі, що активно поглинає матерію.

Сучасне значення та дослідження

Квазари стали незамінними маяками далекого Всесвіту, що дозволяють вивчати:

• Структуру Всесвіту на великих масштабах;
• Формування та еволюцію галактик;
• Фізику чорних дір;
• Міжгалактичне середовище, через яке проходить світло від квазарів.

Квазари — це своєрідні «чорні скриньки» епох раннього Всесвіту, які містять інформацію про те, як утворювались перші галактики та як розгорталася космічна історія.

Данило Ігнатенко

The post Квазари: вогні на краю Всесвіту first appeared on Wake Up Media — наука, історія, мистецтво, психологія.