作者:黄媂
编辑:黄姤
你有没有听说过有一种像恒星又不是恒星的天体,这种天体指的不是褐矮星,虽然褐矮星也有像恒星又不是恒星的特征,那么这类既不是行星、褐矮星、恒星、星系的天体是一类什么天体呢?
答:这类天体叫做——类星体。
这类天体是一个有着剧烈活动的星系核,从遥远的距离观测类星体与普通发光的恒星并没有很大的区别,事实上类星体发出的光能够照亮整个星系。
天文学研究宇宙的基本方式都是通过观测天体发出的可见光,然而电磁频谱上的可见光携带的信息实在是微乎其微,因此电磁频谱上的重要信息都没有得到最大化的研究。
类星体与恒星有着不同的性质
从可见光的波段观测类星体与恒星并没有明显的不同,但是二者在光谱上却有着显著的差异,类星体拥有较宽的发射线,恒星只拥有普通的发射线。
第一批研究类星体的科学家感到很困惑,因为类星体的光谱很与恒星的光谱有着不一样的光谱性质,有部分科学家认为之所以会有较宽的发射线是因为无法判断出光谱对应的元素,甚至是一种尚未被发现的全新元素;
但是也有部分科学家认为是宇宙在不断地膨胀,星系也会随着空间的膨胀而远离,探测到的光波也被拉长了,所以光谱也就出现了红移。
图源:网络|图解:施密特在1963年用于确定类星体3C 273红移的光谱
然而距离地球如此之远的星体,竟然还有如此高的亮度,那么这个现象就不正常了,除非这个星体辐射出来的能量是无比巨大的。
随着天鹅座A、3C 295、3C 48和3C 273等射电星体相继被发现,为了给这类天体归类,天文学家邱宏毅将这种既不是行星、褐矮星、恒星和星系的天体命名为——「类星体」。
类星体的能量来源
类星体的光源并不算大,直径一般几光天到几光年,然而在这么小的区域内辐射出的能量比直径几十万光年的星系辐射出来的能量还要巨大,这种现象纯属是不正常的,于是科学家纷纷提出了自己的见解,比如:
当然,这些见解都是很超前的,毕竟科学家都搞不懂类星体巨大能量的来源,科学家各自持有自己的意见,对于类星体的研究也停滞不前,直到哈勃太空望远镜突破了这个瓶颈。
黑洞是一种很极端的天体,不仅质量很大,引力巨大也是无物能比的,黑洞和人类一样有老有幼、有胖有瘦:
河系星系就不同了,有些河系星系中心黑洞的质量很大,引力也很强,周边的物质分布也很密集,这些黑洞有着剧烈的吸积活动,一旦有物质落入了引力范围内就会被全部吞并成为黑洞的一部分。
河系星系中心黑洞从周边吸积气体尘埃或小型天体时,在引力的影响下物质与物质之间剧烈的摩擦释放出耀眼的光芒和大量的热量,物质被拉扯成细丝状并且围绕着黑洞高速旋转,形成一个耀眼的吸积盘。
当黑洞吸积的物质足够多之后会以光束的形式喷发出去,这些巨大的能量辐射形成了光束喷流柱,在黑洞强大的磁场影响下,光束喷流柱只会沿着黑洞两极的方向喷发。
黑洞、光束喷流柱和吸积盘是一个整体
因为黑洞、光束喷流柱和吸积盘是一个整体,三者共同构建成类星体,少一不可。假如黑洞只拥有吸积盘,但是没有光束喷流柱的,这样的天体不能称得上是类星体,它只能算是一个正在吸积物质的黑洞。
从本质上来说,类星体是一个通过吸积物质,然后再喷发能量光束的黑洞,也就是说类星体是一颗边吃、边吐的黑洞。
类星体并不是星系,类星体发出的光把所在星系其它恒星发出的光都覆盖了,恒星光的亮度远远不如类星体的,类星体与恒星一样都是星系的一部分。