План
Открытие галактик.
Многообразие (классификация) галактик.
Открытие галактик.
Идея о том, что наша Галактика не заключает в себя весь звездный мир и существуют другие, сходные с ней звездные системы, впервые была высказана учеными и философами в середине 18 века (Э.Сведенборг в Швеции, И.Кант в Германии, Т.Райт в Англии).
Вильям (Уильям) Вильгельм Фридрих ГЕРШЕЛЬ (1738-1822, Англия) начав с 1775г вести планомерные обзоры неба открывает, что среди данных видимых туманностей ряд из них состоит из звезд (открывает звездные скопления), а некоторые представляют собой правильную форму (открывает и вводит название планетарных туманностей) и к 1791г. приходит к правильному выводу о существовании самостоятельных звездных систем (галактик), подтвержденных лишь в 1924г.
1 января 1925г. Эдвин Поуэлл ХАББЛ (1889-1953, США) -сообщает об открытии других галактик на примере М31 Адромеды (NGC224-по Новому общему каталогу (New General Catalog), 1908 год) - определив по цефеидам расстояние до нее в 300кпк (на самом деле 675кпк). Это единственная для наших широт видимая невооруженным глазом галактика и замечена была еще в 10 веке арабским астрономом Ас-Суфи (903-986). Обозначение М сохранилось еще по каталогу 1781 года Шарля МЕССЬЕ (1730-1817, Франция), составившего каталог на 110 объектов, чтобы не путать туманные пятна на небе с появляющимися кометами. Если взять, например галактику в созвездии Девы, и посмотреть, сколько названий она имеет, то получится: М 87, NGC 4486, UGC 7654, PGC 41361, 87GB 122819.0 +124029, 1 ES 1228 +126, IRAS 12282+1240, Дева А, Арп 152. Посмотрев на эти цифры, подумаешь, что это слишком сложно, но если разобраться, то на самом деле всё это не так уж сложно. Немного о каталогах галактик.
Невооруженному глазу на небе доступно всего три галактики – туманность Андромеды в северном полушарии и более близкие к нам Большое и Малое Магеллановы Облака – в южном.
Многообразие (классификация) галактик.
Наша галактика называется «Млечный Путь ». Это название галактика получила из древнегреческих мифов. В одном из них говорилось, будто бы Млечный Путь – это молоко, которое пролил младенец Геркулес, когда его кормила богиня Гера. Млечный Путь действительно напоминает пролитое молоко – это широкая светящаяся полоса на небосклоне.
Еще в 1610 году Галилео Галилей, наблюдая в телескоп Млечный Путь, установил, что он состоит из громадного числа звезды. Исходя из последующих наблюдений, ученые пришли к выводу, что все эти звезды образуют целую звездную систему, которую назвали галактикой.
Галактика – это гравитационно связанная система, состоящая из звезд(в их число входит и наше Солнце), звездных скоплений, а также из межзвездного газа и пыли. Все объекты галактики двигаются относительно общего центра масс.
Еще в 19 в. астрономы полагали, что Вселенная состоит из звезд. Смелые догадки некоторых мыслителей о том, что светила в бесконечной Вселенной могут быть сгруппированы в гигантские звездные системы, большинством ученых принимались скептически. Только в первой половине ХХ века благодаря развитию техники астрономы смогли увидеть, что туманные пятна, видимые на небосводе это огромные скопления светил, которые расположены далеко за пределами нашей Галактики. Огромные звездные системы разделены в пространстве колоссальными расстояниями, которые даже свет, распространяющийся со скоростью 300 тыс. км/с, преодолевает многие миллионы лет.
Количество галактик в наблюдаемой Вселенной просто огромен.
Много лет американский ученый Эдвин Хаббл изучал галактики и в 1936 году классифицировал их по внешнему виду. Он выделил три вида: спиральные (тип S), эллиптические (тип Е) и неправильныегалактики ( тип Irr).
ü Эллиптической галактикой называется галактика, имеющая форму круга или эллипса.
ü Спиральной галактикой называется галактика, состоящая из ядра и нескольких спиральных рукавов или ветвей.
ü Неправильной галактикой называется галактика, у которой нет четко выраженного ядра, и при этом у неё не обнаружена вращательная симметрия.
Рассмотрим эти виды галактик более подробно.
ü Для эллиптических галактик характерно следующее: у них нет никакой внутренней структуры и в них очень мало газа и пыли. Наблюдения показывают, что эти галактики не вращаются, а их яркость уменьшается от центра к периферии. Массы наиболее крупных эллиптических галактик достигают порядка 1043килограммов (то есть около десяти триллионов солнечных масс).
По размерам эти галактики очень разнообразны – среди них встречаются и гиганты, и карлики. Большинство эллиптических галактик практически не имеет в своем составе межзвездного газа. Население этих галактик – старые звезды, подобные Солнцу или менее массивные. Цвет у эллиптических галактик красный.
ü В отличие от эллиптических, спиральные галактики вращаются, и в них довольно много газа и пыли. Пыль и газы концентрируются в так называемых рукавах галактики, которые отходят от ядра. То, что в спиральных галактиках наблюдается обилие газовых и пылевых облаков, а также присутствие голубых звезд, говорит о том, в рукавах таких галактик активно идет процесс звездообразования.
К спиральным галактикам относятся наша Галактика и гигантская туманность Андромеды, удаленная от нас примерно на 2 млн. св. лет.
Подобные звездные системы состоят как бы из двух частей – центральной сферы и диска. Если посмотреть на нее «сверху», то можно заметить, что из сферы выходят несколько спиралей. Самые яркие и массивные звезды галактики находятся в спиральных рукавах; а между ними и слабые и маломассивные желтые и красные звезды.
У галактик, как и у звезд и планет, есть спутники. Например, у галактики Водоворот имеет на конце одной из ветвей небольшую галактику – спутник, который обращается относительно центра материнской галактики.
По современным представлениям спиральные галактики имеют массу от десяти миллиардов до триллиона солнечных масс. Надо сказать, что рукава не всегда отходят непосредственно от ядра: в некоторых галактиках ядро пересекается поперечной полосой (которая называется перемычкой).
Рукава отходят от концов этой перемычки. Одна из ближайших к нам звездных систем – туманность Андромеды, представляет собой спиральную галактику без перемычки. Ученые склоняются к тому, что наша галактика похожа на туманность Андромеды.
ü Существует промежуточный тип между спиральными и эллиптическими – это линзовидные галактики (S0). У них есть гало и диск, но нет спиральных рукавов.
Линзообразная галактика – тип галактик, промежуточный между эллиптическими и спиральными в классификации Хаббла.
Линзообразные галактики – это дисковые галактики (как и, например, спиральные), которые потратили или потеряли свою межзвёздную материю (как эллиптические) и поэтому частота формирования звёзд в них понижена. Всё же, в своих дисках они могут сохранять значительные запасы пыли. В результате, они состоят в основном из старых звёзд. В тех случаях, когда галактика обращена плашмя в сторону наблюдателя, часто бывает трудно чётко различить линзообразные и эллиптические галактики из-за невыразительности спиральных рукавов линзообразной галактики.
Галактика Веретено – галактика в созвездии Дракон. Галактика открыта в 1781 году французским астрономом Пьером Мешеном. В 1788 году независимо открыта английским астрономом Уильямом Гершелем. Галактика наблюдается практически с ребра, что позволяет видеть тёмные области космической пыли, находящиеся в галактической плоскости. Галактика Веретено находится на расстоянии примерно в 44 млн световых лет. Свету требуется около 60 тысяч лет, чтобы пересечь всю галактику.
ü О неправильных галактиках на сегодняшний день известно очень немного. Они не имеют какой-либо структуры и не вписываются в большинство астрономических моделей, с помощью которых описываются эллиптические и спиральные галактики.
Для неправильных галактик характерна неправильная, «размытая» клочковатая структура и отсутствие четко выраженного центрального ядра. Неправильные галактики, не обнаруживая интересных закономерностей в своем строении, имеют, как правило, небольшие массу и размер. В таких звездных системах содержится много газа – до 50% общей массы. (К этому классу принадлежит примерно 5 % галактик).
Существует гипотеза, что неправильные галактики в прошлом являлись спиральными или эллиптическими, но были деформированы гравитационными силами.
Расстояния до ближайших галактик определяют по оценкам видимых звёздных величин цефеид:
Но для большинства далёких галактик такой метод не подходит. Однако ещё в 1912—1914 годах американский астроном Весто Слайфер заметил, что линии в спектрах далёких галактик смещены относительно их нормального положения в сторону красного конца спектра. В соответствии с эффектом Доплера это означало, что расстояние между наблюдателем с Земли и галактиками увеличивается.
Позже Эдвин Хаббл определил расстояния до некоторых галактик и их скорости. Из наблюдений следовало, что чем дальше от нас находится галактика, тем с большей скоростью она удаляется. При этом между этими величинами существует весьма простая линейная зависимость, которая получила название закона Хаббла.
В записанной формуле Н — это постоянная Хаббла. Она показывает, на сколько километров в секунду возрастает скорость галактик с увеличением расстояния до них на один мегапарсек (1 Мпк).
Постоянная Хаббла не является константой, то есть она изменяется со временем. Но термин «постоянная» оправдан тем, что в каждый данный момент времени во всех точках Вселенной постоянная Хаббла одинакова. По оценкам на 2016 год, она примерно равна 66,93 ± 0,62 (км/с)/Мпк.
Закон Хаббла дал возможность определить расстояние до наиболее далёких объектов во Вселенной.
Интересно, что благодаря этому закону в 1999 году Стивен Филлипс из Бристольского университета открыл новый тип ультракомпактных карликовых галактик. Это класс очень компактных галактик с крайне высокой плотностью звёздного населения. Их раньше упускали в связи с тем, что во время наблюдения из обычного телескопа они напоминают типичные отдельные звёзды находящиеся внутри нашей Галактики.
Большинство галактик группируются в скопления, которые принято делить на правильные и неправильные.
Правильные скопления в большинстве своём похожи на шаровые скопления звёзд. То есть для них характерна сферическая симметрия с сильной концентрацией галактик к центру. Типичное скопление такого типа наблюдается в созвездии Волосы Вероники и насчитывает несколько десятков тысяч галактик.
В 1933 году американский астроном Фриц Цвикки измерил радиальные скорости 8 галактик в этом скоплении и обнаружил, что для устойчивости скопления приходится предположить, что его полная масса в десятки раз больше, чем масса входящих в него звёзд. А изучение галактики Андромеды показало, что вращение звёзд вокруг её центра не уменьшается, как предсказывает небесная механика, а остаётся почти постоянной.
Это могло означать, что галактика на всём своём протяжении содержит значительную массу невидимого вещества, называемого скрытой массой или тёмной материей.
Установлено, что на роль тёмной материи не подходят ни газ, ни слабосветящиеся звёзды, ни другие объекты, состоящие из обычного вещества (протонов, нейтронов и электронов). Возможно, тёмная материя состоит из элементарных частиц, подобных нейтрино, слабо взаимодействующих с обычным веществом.
Существует еще несколько типов галактик, о которых нельзя не упомянуть.
1) Взаимодействующие - галактики, соединенные перемычками из звезд и газа, а также далеко уходящими в сторону протяженными "хвостами". В середине XX столетия крупные телескопы выявили, что 5–10 % от общего числа галактик имеет весьма странный, искаженный вид, так что их трудно классифицировать по Хабблу. Иногда такие галактики окружены светящимся гало либо связаны звездной перемычкой. Иногда от галактик на сотни тысяч световых лет отходят длинные хвосты. В некоторых системах обращает на себя внимание сложный характер внутреннего движения межзвездного газа. Если галактики в своем движении близко походят друг к другу, то они могут испытывать сильное гравитационное взаимодействие на расстоянии, даже не соприкасаясь. При взаимном проникновении галактики могут даже слиться друг с другом за несколько сотен миллионов лет. Открыты и впервые исследованы Борисом Александровичем Воронцовым - Вильяминовым (1904-1994) открыл более 2000 и начал их исследование). Первый атлас таких галактик на более 800 объектов создал в 1959г, в который вошла и наша Галактика с Большим Магеллановым Облаком и Малым Магеллановым Облаком.
Например радиогалактика Центавр А (NGC 5128) считается результатом слияния спиральной галактики с эллиптической. Именно поэтому в этой галактике так много пыли. Газопылевой диск, наследство от спиральной галактики, как бы перечеркивает эту сферическую галактику.
В галактике М64 слились две дисковые спиральные галактики с разным направлением вращения. В итоге возник газопылевой диск, вращающийся в направлении, противоположном вращению звездного диска. На снимке активно взаимодействует спиральная галактика М51 с соседней галактикой.
2) Галактики с активными ядрами (4 типа) - обычно это эллипсоидные и неправильные галактики. Они всего составляют около 1% всех галактик.
Выяснилось, что в ядрах некоторых галактик происходят некие бурные процессы, сопровождаемые выбросом вещества огромной массы (порядка ста тысяч масс Солнца) с огромной скоростью (около трех тысяч километров в секунду). Такие галактики стали называть активнымигалактиками.
1) Сейфертовские - тип галактик с ярким точечным ядром и незаметными спиральными рукавами, открыты в 1943г Карлом Кинан Сейфертом (1911-1960, США) -молодые спиральные галактики, внутри которых происходит беспорядочное движение газовых масс со скоростями в тысячи км/с и выбросы вещества ("джеты") со скоростью 500-4000км/с. Около 1% всех спиральных галактик являются сейфертовскими. Многие из них - сравнительно сильные инфракрасные источники; в некоторых центральное ядро является и слабым радиоисточником. Обычно наблюдается изменение яркости ядра.
Некоторые активные галактики являются мощными источниками радиоизлучения. Подобные галактики стали называться радиогалактиками.
2) Радиогалактики - источником интенсивного радиоизлучения. На каждый миллион галактик приходится одна радиогалактика. Радиоизлучение представляет собой синхротронное излучение электронов, движущихся со скоростями, близкими к скорости света. В радиогалактике Лебедь A (3С 405, первым открыт в 1946г, а отождествлен в 1951г; 3С- Третий Кембриджский каталог 1959г на 471 радиоисточник) часто считающейся прототипом радиогалактик, имеются два обширных облака радиоизлучения, расположенных симметрично с каждой стороны возмущенной эллиптической галактики и простирающихся более, чем на три миллиона световых лет. Кажется маловероятным, что столь большое выделение энергии может быть результатом нормальных ядерных реакций в звездах. Поэтому был предложен механизм, в котором в качестве "центрального движителя" работают черные дыры.
Радиогалактики тесно связаны с квазарами, многие из которых в радиодиапазоне имеют близкие характеристики.
3) Лацертиды (Lacerta (лат. ящерица))- эллиптическая галактика с ярким существенно переменным плотным ядром. Первым таким объектом была туманность BL Ящерицы, открытая в 1929г. Тогда думали, что это переменная звезда (откуда и форма названия). Уникальное свойство таких объектов - резко выраженная короткопериодическая переменность светового излучения при отсутствии каких-либо характерных черт в спектре (линий, т.е. спектр непрерывен). Яркость может измениться за месяц в сотни раз, причем иногда изменения наблюдаются ежедневно. Что самое странное, он излучает, как сотни миллиардов солнц, именно поэтому его причисляют к квазарам.
4) Мощными источниками радиоизлучения являются так называемые квазары – квазизвездные радиоисточники.
Квазары (квази-звездный объект, QSO, название сокращенное обозначение радиоисточника QUAsi-StellAR было дано в 1963г) - тип галактик с наиболее яркими (в сотни раз от нормальных) активными ядрами, удаленные на расстояние более 1 млрд. световых лет из-за чего трудно рассмотреть слабое туманное свечение окружающей галактики, обнаруженное все же у небольшого числа квазаров. Внешне подобны звездам, но излучают сильно в радиодиапазоне. Открыты квазары в 1963г астрофизиком Маартен Шмидт (р. 1929г, США). Присутствие эмиссионных линий означает, что энергия излучения возникла в результате нетепловых процессов. Методами интерферометрии с очень большой базой удалось показать, что объем центрального источника энергии в квазарах ограничен размерами порядка диаметра Солнечной системы. Это значит, что источником энергии может быть падение вещества на сверхмассивную черную дыру.
Светимость квазаров в сотни раз превышает светимости обычных галактик. Например, ближайший к нам квазар имеет максимальную светимость, которая превосходит светимость Солнца в триллион раз. В центре квазаров, по современным представлениям, находятся сверхмассивные черные дыры, масса которых в миллиарды раз больше массы Солнца.
Квазар легко может поглотить любую звезду, просто засасывая газ этой звезды до тех пор, пока от звезды ничего не останется. Современный уровень развития технологий не позволяет хорошо изучить квазары, поэтому, вопрос о том, как устроены квазары, остается открытым.
В 1998 г. открыт самый ближний квазар Маркарян 231 (3С 273) в 500 млн. св.лет от нас - центр эллиптической галактики. Его возраст 1 млн. лет и проявляет себя как компактный радиоисточник.
В нашей звёздной системе находится около 200—400 миллиардов звёзд и ярких туманностей. Из числа этих объектов в состав Галактики не входит лишь слабо заметное туманное пятно, видимое в созвездии Андромеды и напоминающее по форме пламя свечи. В 1924 году Эдвин Хаббл с помощью крупнейшего телескопа того времени обнаружил, что туманность Андромеды находится от нас на расстоянии более двух миллионов световых лет и представляет собой систему из огромного числа звёзд.
Последующее изучение других известных на то время туманностей показало, что все они также являются удалёнными гигантскими звёздными системами. Так были открыты новые объекты Вселенной — галактики.
В настоящее время под галактиками понимают гигантские гравитационно-связанные системы звёзд и межзвёздного вещества, расположенные вне нашей Галактики.
Интересно, что к началу 90-х годов ХХ века астрономам было известно всего около 30 галактик. Однако после запуска космического телескопа «Хаббл» и ввода в строй 10-метровых наземных телескопов число известных галактик резко возросло. И хотя их точное количество во Вселенной до сих пор неизвестно, но, по всей видимости, их порядка двух триллионов.
Диаметр большинства известных галактик колеблется от 5 до 250 килопарсек. Но есть среди них и супергиганты, как, например, галактика IC 1101. Она имеет диаметр более 600 килопарсек. И на 2017 год являлась самой большой из известных галактик.
Глядя на фотографии удалённых галактик нетрудно заметить, что они отличаются большим многообразием.
В 1936 году Эдвин Хаббл предложил классифицировать галактики по внешнему виду. Согласно этой классификации, существует четыре основных вида галактик: эллиптические галактики (тип Е), линзовидные галактики (тип S0), спиральные галактики (тип S) и неправильные галактики (Irr).
Эллиптические галактики — это класс галактик с хорошо выраженной сферической или эллипсовидной структурой. Наибольшее число звёзд в таких галактиках располагается вблизи её центра и плавно убывает к краю. Эллиптические галактики содержат только жёлтые и красные звёзды, практически не имеют газа, пыли и молодых звёзд высокой светимости.
По внешнему виду эллиптические галактики отличаются друг от друга в основном одной чертой — большим или меньшим сжатием. В связи с этим Хаббл предложил к буквенному обозначению галактики добавлять цифру от нуля до семи, которая характеризует эксцентриситет эллипса. Так, например, галактики Е0 имеют практически шарообразную форму, а Е7 — заметно вытянутую. Однако следует помнить, что число показывает не реальную форму галактики, а лишь её проекцию на небесную сферу.
Одним из основных типов галактик являются спиральные галактики. На их долю приходится около 55 % от общего числа всех изученных галактик. Они представляют собой сильно сплюснутые системы с центральным уплотнением — балджем, (в котором находится ядро галактики) — и заметной спиральной структурой. Диск спиральной галактики окружён большим сферическим гало. Оно состоит в основном из старых звёзд, сосредоточенных в шаровых скоплениях.
Спиральные же рукава представляют собой области активного звёздообразования и состоят по большей части из молодых горячих звёзд.
В зависимости от того, насколько плотно расположены рукава галактики, к её обозначению добавляются малые латинские буквы от а до d.
Примерно 2/3 спиральных галактик имеют в центральной части почти прямую звёздную перемычку — бар. Поэтому такие галактики стали называть спиральными галактиками с перемычкой.
Бар состоит в основном из ярких звёзд и пересекает галактику посередине. Спиральные ветви в таких галактиках начинаются на концах перемычек. Тогда как в обычных спиральных галактиках они выходят непосредственно из ядра.
В своей классификации Эдвин Хаббл типизи́ровал такие галактики, как SB и подразделил их на три подкатегории — в зависимости от того, насколько плотно скручены спиральные ветви.
Как вы, наверное, догадались, наша Галактика является спиральной с перемычкой.
Промежуточным типом между спиральными и эллиптическими галактиками являются линзовидные (или линзообразные) галактики. Внешне они очень похожи на эллиптические (если видны плашмя), но имеют сплюснутый звёздный диск. По структуре же они подобны спиральным галактикам, однако в них отсутствует плоская составляющая и очень слабо выражены спиральные ветви. Поэтому частота формирования звёзд в них понижена. В результате линзовидные галактики состоят в основном из очень старых звёзд.
И последний тип — это неправильные галактики. К ним относятся маломассивные галактики неправильной структуры. Чаще всего такие галактики имеют хаотичную форму без ярко выраженного ядра и спиральных ветвей. Но в них очень много межзвёздного газа — до 50 % от массы галактики. Поэтому в таких галактиках очень много молодых звёзд высокой светимости и областей ионизированного водорода.
Расстояния до ближайших галактик определяют по оценкам видимых звёздных величин цефеид:
Но для большинства далёких галактик такой метод не подходит. Однако ещё в 1912—1914 годах американский астроном Весто Слайфер заметил, что линии в спектрах далёких галактик смещены относительно их нормального положения в сторону красного конца спектра. В соответствии с эффектом Доплера это означало, что расстояние между наблюдателем с Земли и галактиками увеличивается.
Позже Эдвин Хаббл определил расстояния до некоторых галактик и их скорости. Из наблюдений следовало, что чем дальше от нас находится галактика, тем с большей скоростью она удаляется. При этом между этими величинами существует весьма простая линейная зависимость, которая получила название закона Хаббла.
В записанной формуле Н — это постоянная Хаббла. Она показывает, на сколько километров в секунду возрастает скорость галактик с увеличением расстояния до них на один мегапарсек (1 Мпк).
Постоянная Хаббла не является константой, то есть она изменяется со временем. Но термин «постоянная» оправдан тем, что в каждый данный момент времени во всех точках Вселенной постоянная Хаббла одинакова. По оценкам на 2016 год, она примерно равна 66,93 ± 0,62 (км/с)/Мпк.
Закон Хаббла дал возможность определить расстояние до наиболее далёких объектов во Вселенной.
Интересно, что благодаря этому закону в 1999 году Стивен Филлипс из Бристольского университета открыл новый тип ультракомпактных карликовых галактик. Это класс очень компактных галактик с крайне высокой плотностью звёздного населения. Их раньше упускали в связи с тем, что во время наблюдения из обычного телескопа они напоминают типичные отдельные звёзды находящиеся внутри нашей Галактики.
Большинство галактик группируются в скопления, которые принято делить на правильные и неправильные.
Правильные скопления в большинстве своём похожи на шаровые скопления звёзд. То есть для них характерна сферическая симметрия с сильной концентрацией галактик к центру. Типичное скопление такого типа наблюдается в созвездии Волосы Вероники и насчитывает несколько десятков тысяч галактик.
В 1933 году американский астроном Фриц Цвикки измерил радиальные скорости 8 галактик в этом скоплении и обнаружил, что для устойчивости скопления приходится предположить, что его полная масса в десятки раз больше, чем масса входящих в него звёзд. А изучение галактики Андромеды показало, что вращение звёзд вокруг её центра не уменьшается, как предсказывает небесная механика, а остаётся почти постоянной.
Это могло означать, что галактика на всём своём протяжении содержит значительную массу невидимого вещества, называемого скрытой массой или тёмной материей.
Установлено, что на роль тёмной материи не подходят ни газ, ни слабосветящиеся звёзды, ни другие объекты, состоящие из обычного вещества (протонов, нейтронов и электронов). Возможно, тёмная материя состоит из элементарных частиц, подобных нейтрино, слабо взаимодействующих с обычным веществом.
Иногда концентрация галактик в скоплениях бывает так велика, что они могут взаимодействовать друг с другом силами гравитации. Такие галактики принято называть взаимодействующими. Их гравитационное взаимодействие вызывает значительное изменение формы галактик.
Даже наша Галактика является взаимодействующей. В настоящий момент она поглощает одну карликовую галактику, находящуюся на противоположной от нас стороне галактического диска. Через несколько миллиардов лет она «проглотит» Магеллановы Облака, а через 4 миллиарда лет столкнётся с галактикой Андромеды. В результате столкновения в течение примерно 1—2 миллиардов лет галактики сольются в одну гигантскую звёздную систему.
У большинства галактик можно выделить яркую центральную часть — ядро. Эта область отличается большой звёздной плотностью и яркостью. В ядрах некоторых галактик происходит колоссальное выделение энергии, которое нельзя объяснить излучением или взрывами обычных звёзд. Такие галактики получили название галактик с активными ядрами. Их активность проявляется по-разному. Например, это может быть большая мощность излучения в коротковолновых областях спектра или же мощные выбросы струй газа — джеты.
В 1960 году во время радиообзора неба Аллан Сандэйж и Томас Мэттьюс обнаружили объект, который сильно напоминал активные ядра галактик. Но при этом в небе он выглядел как обычная звёздочка 13 звёздной величины. Изучение спектра объекта показало наличие в нём ярких линий излучения, которые напоминают спектры газовых туманностей, а сами линии были сильно смещены в красную область спектра, как в спектрах далёких галактик. Так были открыты квазары — класс астрономических объектов, являющихся одними из самых ярких в видимой Вселенной. Их мощность излучения в десятки, а иногда и в сотни раз превышает суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша.
Природа активности радиоизлучения квазаров точно пока не установлена. По одной из теорий, они представляют собой галактики на начальном этапе развития. А источником излучения является аккреционный диск сверхмассивной чёрной дыры, находящейся в центре галактики.