Opis projektu

W astronomii nadszedł czas Wielkich Danych i dokonywanych dzięki nim odkryć. Nowe obserwacje ustawicznie dostarczają terabajty danych, a przygotowywane katalogi zawierają już miliony obiektów. W tej sytuacji najistotniejszym zadaniem staje się uporządkowanie potężnego strumienia napływających informacji, które powinno umożliwić prawdziwe, głębokie zrozumienie tego, co rejestrują teleskopy. Problem ten dotyczy także badań kwazarów. Obecnie w katalogach znajduje się ponad 1 milion zidentyfikowanych kwazarów, z których przebadano około 200 tysięcy. Liczby te stale rosną.

Kwazary, podobnie jak gwiazdy, różnią się między sobą jasnością. Przyczyną są odmienne masy ich centralnych czarnych dziur, a także różne odległości od nas. Jednakże gwiazdy różnią się między sobą nie tylko jasnościami i odległościami od Ziemi, ale także barwami. Stwierdzono, że na wykresie, na którym na osiach umieszczono wskaźniki barwy (tzw. diagram kolor-kolor), większość gwiazd leży na stosunkowo wąskiej linii. Nazwano ją ciągiem głównym. Okazało się później, że to temperatura atmosfery gwiazdy determinuje jej położenie na ciągu głównym.

Kwazary także mają różne barwy. Z analizy statystycznej tych obiektów wynika, że również w ich przypadku występuje wyraźny trend, który obecne nosi nazwę ciągu głównego kwazarów. Ciąg główny kwazarów nie jest jednak aż tak wąski jak gwiazdowy ciąg główny. Kwazary to obiekty znacznie bardziej skomplikowane niż gwiazdy. Spowodowane to jest brakiem symetrii sferycznej: materia opadająca na czarną dziurę tworzy wokół niej dysk akrecyjny, którego temperatura wzrasta ku centrum. Z tego powodu trudno jest ustalić przyczynę obserwowanego trendu. Wydaje się, że kluczowymi parametrami mogą okazać się kąt nachylenia osi symetrii dysku akrecyjnego do kierunku widzenia i stosunek tempa akrecji materii na czarną dziurę do masy czarnej dziury. W tej sprawie mamy własne pomysły. Uważamy, że rozwiązanie problemu okaże się podobne do wytłumaczenia istoty gwiazdowego ciągu głównego.

Głównym celem projektu jest weryfikacja naszej hipotezy. Mamy zamiar zrobić to za pomocą dwóch różnych sposobów. Korzystając z komputerów przygotujemy modele teoretyczne kwazarów o bardzo szerokim zakresie parametrów. Zgromadzimy także dostępne dane obserwacyjne jak największej liczby kwazarów. Porównując modele teoretyczne z obserwacjami będziemy mogli stwierdzić, czy podejrzewany przez nas parametr jest rzeczywiście kluczowym czynnikiem, który określa obserwowane własności ciągu głównego kwazarów.