Astronomy 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Astronomy
标  题: 恒星晚期形态——类星体
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Thu Mar 24 14:11:28 2005)


类星体

我们知道，从天体的红移量可以得到天体远离我们而去的速度和它们与我们的距离。而类
星
体的红移量之大，使天文学家非常吃惊。据观测，绝大多数类星体离我们远去的速度为每
秒
几万公里至十几万公里，有些甚至达到每秒二十七万公里的“疯狂”速度，已达光速的百
分
之九十！

类星体是人类迄今为止观测到的最遥远的天体，大都距地球一百亿光年以上。二十世纪八
十
年代初期，澳大利亚的天文学家观测到的一个类星体距离地球竟达二百亿光年，也就是说
，
我们现在观测到的形成这个类星体图像的光是在二百亿年以前发出的！这一下子把人类对
宇
宙认识范围扩大到二百亿光年之遥。如果真是这样，那么它们自身的能量比一般星系能量
还
大上千倍。

然而令人惊讶的是，类星体的直径只有普通星系的十万分之一到百万分之一，还不到一个
光
年，体积类似太阳。尽管个子如此的矮小，可它释放出来的能量却相当于二百个星系，或
二
十万个太阳的能量总和。类星体因而被称为“宇宙中的灯塔”。

类星体的体积不大，却又释放出如此强大的能量。这按照普通的物理规律是不可思议的。
经
过多年的研究，专家们认为类星体可能是一个巨型恒星或许多恒星爆发后坍缩成的巨大引
力
场——即黑洞时产生的天体，它的能源就是黑洞。或者是超新星爆发时喷射出来的气体和
物
质源源不断地流进正在形成的星系中心附近的黑洞的时候，黑洞就爆发成了一个类星体。
随
着爆发的持续，它本身会变得特别明亮。事实上类星体本身就是一个星系核，由于它特别
明
亮，所以我们难以看到这个星系中的其他恒星。

对类星体巨大的红移尚有多种解释：一种是宇宙学红移，即认为红移是由于类星体的退行
产
生的，反映了宇宙的膨胀；另一种认为是大质量天体的强引力场造成的引力红移；还有的
认
为是多普勒红移。现在天文学家正在寻找和类星体有物理联系的天体以确定类星体的距离



一种光度极高、距离极远的奇异天体，它们的大小不到一光年，而光度却比直径约为10万
光
年的巨星系还大一千倍！璀璨的光芒使我们即使远在100 亿光年之外还能观测到它们。类
星
体光谱中的发射谱线存在的红移相当于很大的开普勒退行速度。根据哈勃的膨胀定律，这
种
巨大的退行速度意味着它们极为遥远。最早发现的类星体

是1960年发现的3C48,最明亮的类星体是3C273，距离20亿光年，射电干涉测量发现3C273的

红移值为0.158，表明它的射电核心正以接近光速的速度在膨胀。对如此巨大的红移有多种

解释，一种是宇宙学红移，即认为红移是类星体的退行产生的，反映了宇宙的膨胀；另一
种
认为是大质量天体的强引力场造成的引力红移；还有的认为

是多普勒红移。类星体的距离并不有效，因为红移值和视星等的统计分析并不满足于哈勃
定
律，3C273的距离是假设这一定律能被满足的条件下来计算出的。现在正在寻找和类星体有

物理联系的天体以确定类星体的距离，尚无结果。

类星体由体积很小、质量很大的核和核外的广延气晕构成。核心辐射出巨大的能量，激发
气
晕中气体，产生连续光谱上叠加的强且宽的发射线。导致中心体发出频谱范围很宽的辐射
的
机制是同步加速辐射。一般认为类星体辐射出的能量是引力能，产生于超新星爆发 或超新

星引力坍缩。目前还没有令人满意的理论模型来解释这种异常巨大的能量来源。类星体中
的
现象同星系核中的剧烈活动十分相似，有人认为类星体实际就是裸露的星系核，但若类星
体
红移是宇宙学红移，即退行红移，则这种活动比已知的星系核活动更剧烈，若因此假定类
星
体辐射不会超过星系核所发出的能量，就说明它的红移同类星体核本身的物理性质有关。

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