Номер 6, страница 205 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

6. Какую модель квазара представляют астрофизики?

Согласно современным представлениям астрофизиков, квазар — это активное ядро галактики (АЯГ), наблюдаемое на ранних стадиях эволюции Вселенной. Это чрезвычайно яркий и удалённый объект. Мощность его излучения объясняется процессами, происходящими вокруг сверхмассивной чёрной дыры, расположенной в центре родительской галактики. Эта модель включает в себя несколько ключевых компонентов.

1. Центральный объект: В самом центре квазара находится сверхмассивная чёрная дыра (СМЧД) с массой от миллионов до десятков миллиардов масс Солнца. Сама чёрная дыра ничего не излучает, но её мощнейшее гравитационное поле является «двигателем» для всех последующих процессов.

2. Аккреционный диск: Чёрную дыру окружает гигантский вращающийся диск из газа, пыли и остатков разрушенных звёзд. Этот диск называется аккреционным. Вещество в нём не падает в чёрную дыру напрямую, а движется по спирали. В процессе этого движения, из-за огромных сил трения и гравитационного сжатия, вещество разогревается до миллионов, а то и миллиардов градусов. Раскалённая плазма в диске начинает интенсивно излучать энергию во всех диапазонах электромагнитного спектра — от радиоволн до рентгеновских и гамма-лучей. Именно это излучение аккреционного диска мы и наблюдаем как квазар. Эффективность преобразования массы в энергию при аккреции намного выше, чем в процессах термоядерного синтеза в звёздах, что и объясняет колоссальную светимость квазаров, которая может в сотни раз превышать светимость всей нашей Галактики.

3. Релятивистские джеты: Примерно у 10% квазаров (так называемых радиогромких квазаров) наблюдаются узкие, мощные струи плазмы — джеты. Они выбрасываются из полярных областей чёрной дыры со скоростями, близкими к скорости света ($v \approx c$), и могут простираться на сотни тысяч световых лет. Механизм их формирования связан со сложными магнитогидродинамическими процессами во вращающемся аккреционном диске и самой чёрной дыре. Эти джеты являются мощным источником радио- и рентгеновского излучения.

4. Пылевой тор: Считается, что вся центральная структура (чёрная дыра и аккреционный диск) окружена толстым тороидальным (в форме бублика) облаком из более холодного газа и пыли. В зависимости от угла, под которым мы наблюдаем эту систему, тор может либо скрывать от нас центральные, самые яркие части (и тогда мы видим другой тип активного ядра галактики), либо позволять видеть их напрямую, как в случае с классическим квазаром.

Таким образом, квазар — это не отдельный тип звезды, а целая система в центре далёкой галактики, где гравитационная энергия падающего на сверхмассивную чёрную дыру вещества преобразуется в мощнейшее излучение.

Ответ: Астрофизики представляют модель квазара как активное ядро далёкой галактики, в центре которого находится сверхмассивная чёрная дыра. Её колоссальная светимость обусловлена излучением аккреционного диска — вещества, падающего на эту чёрную дыру и разогревающегося до сверхвысоких температур в процессе падения.