Ако някой среща за първи път наименованието на тези обекти и думата му се стори някак фантастична, трябва да е сигурен, че може би не е далече от истината. Вече преодоляваме онези схващания и познания, станали известни през първата половина на миналия век и навлизаме в свят, в който науката и фантастиката се преплитат и редуват в новите гледки, изникващи при прякото изследване на Космоса.

Квазарите са най-загадъчните сред откритите необикновени обекти. Те са с такива изключителни характеристики, за каквито човешкото въображение не е и помисляло поради убеждението, че не биха могли да бъдат реалност. Те обаче съществуват и наблюденията ни ги показват.

Откриването им датира от края на 1962 г., когато при съпоставянето на различни явления, наблюдавани няколко години по-рано, и с добавянето на нови наблюдения бе установено, че е открит клас обекти с невероятни характеристики. Толкова невероятни, че отначало когато бяха наблюдавани само няколко малко наблюдавани обекта, все още много астрономи не приемаха тяхната реалност или поне не всички нейни страни. Днес са известни стотици квазара, много от които се следят и са добре изучени, и макар че тяхното съществуване продължава да бъде загадка, никой повече не се съмнява в достоверността на явленията, които показват.

Първата открита характеристика е много интензивното и силно концентрирано радиоизлъчване. След като беше открито точното местонахождение на това излъчване върху небесния свод, се установи, че произхожда от обекти със звезден вид. Изучаването им с традиционните оптични средства веднага показа странни аномалии и по-късните изследвания разкриха, че въпреки вида си те положително не са звезди. Тогава беше измислено названието квазар (съкращение от quassi stellar radio source - квазизвезден радиоизточник), възприето окончателно едва в края на 1970 г. с една малка поправка.

Спектралните изследвания на най-ярките квазари показаха един непрекъснат фон и малко емисионни линии, силно изместени към червената част на спектъра и то в такава степен, че непосредственото им разпознаване беше невъзможно. Явлението можеше да бъде интерпретирано по три различни начина.

Единият се основаваше на ефекта на Айнщайн. Според теорията на относителността, ако един светлинен източник се намира в силно гравитационно поле, дължината на излъчваната от него светлинна вълна претърпява отместване към по-големите дължини (т.е. към червената част на спектъра) и това отместване е толкова по-голямо, колкото по-голяма е масата на тялото, което го предизвиква. Следователно би могло да се смята, че квазарите са свръхтежки звезди. Но това тълкуване се сблъсква с ред трудности. Преди всичко изчисленията показват, че масите, необходими за обясняване на наблюдаваното отместване, би трябвало да бъдат огромни най-вече по отношение на обема, в който трябва да се побира това вещество. Тогава, ако предположим, че най-тежките обекти са и с най-висока светимост (както става обикновено при звездите), и като приемем, че всички те се намират на едно и също разстояние (трудността, която ще възникне, ако е невалидно това второ допускане, може да се превъзмогне по статистически съображения), би трябвало да се наблюдават по-големи червени отмествания при по-ярките обекти и по-малки при по-слабите. В действителност обаче се наблюдава обратното.

Но има и друго. Ако това бяха толкова тежки и малко по-големи от звездите тела, веществото в тях би трябвало да е подложено на огромно налягане, което ще предизвика забележимо разширение на спектралните линии, каквото обаче не се наблюдава. Освен това близките до тях звезди би трябвало да понасят толкова големи смущения, че ще могат да бъдат открити (поне в най-благоприятните случаи) с нашите средства за наблюдение. Тази първа интерпретация следователно може да се отхвърли.

Втората хипотеза се състои в предположението, че червеното отместване може да се тълкува като Доплеров ефект и следователно да става дума за звезди с огромна скорост, които са относително близо до нас. В такъв случай трябва да се има предвид, че на наблюдаваните при тях червени отмествания съответстват скорости от порядъка на няколко десетки хиляди километра в секунда и при условие, че тези тела не се движат точно в посока на зрителния лъч, би трябвало да съществува и перпендикулярна на зрителния лъч компонента на скоростта, на която да отговаря чувствително видимо преместване на обекта върху небесния свод. То би могло лесно да се открие, като се сравняват наблюдения, направени в интервал от няколко десетки години. Тези сравнения, извършени с помощта на стари снимки, на които някои квазари са били регистрирани случайно, имаха отрицателен резултат. Тъй като не може да се смята, че движението на всички наблюдавани квазари става точно по зрителния лъч от Земята и, от друга страна, би останал все още необяснен фактът, че всички скорости са на отдалечаване (всички наблюдавани премествания са към червеното), то и втората хипотеза не може да бъде приета.

Третата интерпретация на червеното отместване е, че то има същата природа, както наблюдаваното при галактиките. В такъв случай, като се приложи законът на Хъбъл, разстоянията до квазарите би трябвало да са пропорционални на червените премествания и по този начин биха могли да бъдат определени, ако познаваме последните. Въз основа на тази интерпретация, която остава единствено възможната, квазарите се оказаха крайно далече от нас - в по-голямата си част те са на повече от милиард светлинни години.

Най-далечните наблюдавани от човек обекти по онова време били два квазара, чиито червени премествания показали разстояния до тях от порядъка на 15 милиарда светлинни години! По-голямата част от останалите квазари не са толкова далеч, но все пак обикновено отстоят на няколко милиарда светлинни години. Това показва, че при тези разстояния яркостта им трябва да е огромна. Квазарите следователно са най-ярките познати обекти във Вселената. Това голямо количество енергия, освободена не само в оптичните честоти, но и в диапазона на радиовълните, се отделя от относително малък обем. Наистина, наблюдавани и с най-мощните телескопи, квазарите продължават да изглеждат звездоподобни.На практика се изчислява, че съдържат маси, равни на десетки милиона слънчеви маси в пространство с диаметър, не по-голям от няколко хиляди светлинни години.

Няколко години след откриването на квазарите, астрономът Сандейдж открива обекти със сходни оптични характеристики (звездоподобен външен вид, излишък от ултравиолетово излъчване, червено преместване на спектралните линии), но които за разлика от квазарите не изглеждаше да излъчват радиовълни. Той ги нарече QSG (Quasi stellar galaxies - квазизвездни галактики). Тези обекти бяха много по-многобройни от квазарите, а освен това при техните оптични характеристики трябваше да се приеме, че вероятно са и от същото семейство.

Квазарът е обект със звезден вид, който може да бъде източник на радиовълни. Показва непрекъснат спектър, понякога набразден от линии на поглъщане и преди всичко - спектър от линии на излъчване, насложен върху първия, отговарящ на спектъра на силно възбудените мъглявини, но силно отместени към червената област. Последният факт стана причина квазарите да се разглеждат като крайно отдалечени извънгалактични обекти. Техния спектър в сравнение със звездния показва излишък от ултравиолетово и инфрачервено лъчение - с други думи, той е по-скоро равен. Най-вече по тази причина и поради огромните разлики в сравнение с линейните спектри на звездите спектърът на един квазар не наподобява, както е при галактичните, този на звездите. Следователно един квазар не може да бъде звезден агрегат, каквито са галактиките, макар и да изглежда като точка поради компактността си и огромното разстояние. И накрая променливостта в блясъка на квазарите потвърждава малките им размери, без обаче да опровергава тяхната природа на извънгалактични обекти, тъй като и ядрата на галактиките на Сифърт могат да бъдат променливи.

От тези наблюдения и от радионаблюденията изглежда възможно да се заключи, че един квазар се състои преди всичко от три части. Едно централно тяло с диаметър от около 2 светлинни месеца, т.е. около 120 пъти по-голям от диаметъра на Слънчевата система. Неговата маса трябва да е 100 милиона пъти по-голяма от слънчевата, а видимата му звездна величина - 24. Енергията, която излъчва в целия оптичен диапазон, т.е. включващ и ултравиолетовата, и инфрачервената област на спектъра, се оценява, че възлиза на 10³⁹ вата (J/s) и следователно е десет хиляди милиарда пъти по-голяма от излъчваната от Слънцето в същата област.

Централното тяло е обвито в газообразна, много по-лека обвивка, която се разширява със скорост около 1000 до     10 000 km/s и се простира до около 3000 светлинни години от центъра. Тази атмосфера с неправилна нишковидна структура би трябвало да има маса, един милион пъти по-голяма от слънчевата. Всичко това е обвито от корона, съставена от частици със свръхвисока енергия. Структурата й също е неправилна, плътността й е извънредно малка, а радиусът й е от няколко десетки хиляди светлинни години. Именно тази част на квазара е източникът на радиоизлъчването и когато такова не се наблюдава, значи, че короната липсва. В този случай обектът се състои само от другите две части и принадлежи към групата на откритите от Сандейдж. Короната вероятно не представлява някаква стабилна и постоянна част на квазара, а се създава от едно или повече стихийни явления - изключителни, но твърде редки, - които ускоряват електроните до скорости, близки до светлинната, и чиито ефекти може би могат да траят от хиляда до милион години. Така би трябвало да изглежда един квазар поне по своята основна структура. Но все още е неизвестно какво представлява той, как възниква, как успява да излъчи огромните количества енергия, която наблюдаваме, и на края, щом не може да остане вечно такъв, какъвто го наблюдаваме, в какво се превръща.

За това също бяха формулирани различни теории. От тях твърде убедителна изглежда предложената от Л. Грейтън през 1967 г. Този учен на базата на уравненията за механично равнодействие на една кълбовидна маса флуид в релативистичния случай и като допусна, че пренасянето на енергия във вътрешността на централното тяло става предимно чрез конвекция, разработи модел на квазистатичен квазар, който излъчва енергия, като се разширява.

Този модел и фактът, че един квазар, макар и много по-малък от галактика, е милиарди пъти по-ярък и стотици милиони пъти по-тежък от Слънчето, внушава една дръзка хипотеза за еволюцията. Може би, като се разширява през серия от равновесни състояния в продължение на десет или сто милиона години, един квазар се превръща в огромен облак от тъмен и студен газ. В определен момент от него биха могли да започнат да се образуват кондензатите, от които се раждат звездите. На това място процесът на разширяване би се прекъснал, а квазарът ще се окаже превърнат в агломерат от газ и звезди. От квазара ще се е родила галактика.