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第1081章 山海世界(275)

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1965年 a.sandage 發現許多類星體,它們的光學性質和類星電波源相同;都有緊密的結構,極亮的表麵及藍的顏色;但它們卻沒有輻射無線電波(或許太微弱,而沒被探測到)。它們的形態也很像恆星,而且也有很大的紅移,但是沒有射電輻射,被稱為射電寧靜類星體。

因此可將它們分為兩類:類星電波源qsrs:能用光學及電波段測出,這類比較少,占類星體總數的1/20。

類星體qsos(或稱電波寧靜類星體):電波較弱,隻能以光學測出。

類星體代表的是同一種天體,隻不過有的電波輻射強度不同;科學家相信,具有強烈電波輻射的類星體可能是類星體“一生”中處於短暫的“發高燒”階段的產物。因此,稱之為類星電波源(quasars)或類星體(quasister objects)都可以;有必要時,再注意它有沒有輻射電波即可。在可見光及電**段的天空搜尋中,數千個類星體已被發現;例如 m.p. veron-cetty 及 p.veron(1989)作的星表目錄中有4,170個類星體,a.hewit t和 g.burbidge(1987)所出星表中3,570個附有紅移資料的類星體。

2011年11月8日,藉助哈勃空間望遠鏡,天文學家們首次拍攝到圍繞遙遠黑洞存在的盤狀構造。

2013年1月自斯隆數字巡天專案的資料,一個國際天文學家小組發現一個創紀錄的類星體集群結構,其延伸超過40億光年。所謂類星體即一類年輕的活動星係。該項研究的第一作者,英國中央蘭開夏大學天文學家羅傑·克洛斯(roger clowes)表示:“這項發現很大程度上是一個驚喜,因為它著實突破了我們所知曉的宇宙中最大結構的尺度。”相比之下,我們所在的銀河係直徑不過僅有數十萬光年,而銀河係所處的上一級結構,即室女星係團,其延伸也僅有數億光年而已。

2015年03月03日,華夏天文學家為主的科研團隊發現了一顆距離地球128億光年、430萬億倍太陽光度、中心黑洞質量約為120億個太陽質量的超亮類星體。這是人類目前已觀測到的遙遠宇宙中發光最亮、中心黑洞質量最大的類星體。

2015年5月,據國外媒體報道,藉助位於夏威夷的凱克天文台,馬克斯·普朗克天文研究所的天文學家於第一次發現了4個類星體齊聚的場景,這4個活躍的黑洞彼此距離非常接近。該研究團隊由天文學家約瑟·漢納威(joseph hennawi)領導。據介紹,這4個類星體位於遙遠宇宙空間的一個超大質量結構中,環繞其周圍的是一個巨大的由冷卻密集氣體組成的星雲。由於這種現象出現的概率隻有千萬分之一,宇宙學家或許需要重新考慮類星體演化的模型,以及超大質量結構如何形成的問題。有關的研究結果發表在2015年5月15日的《科學》(science)雜誌上。

“類星體”這個名詞源自於準恆星狀電波源(quasi-ster[star-like] radio source)的縮寫,在1964年由華裔天文物理學家丘宏義在《physics today》上發表的一篇綜述總首次將準恆星狀電波源(quasi-ster[star-like] radio source)簡寫為類星體(quasar)。

類星體的發現,與宇宙微波背景輻射、脈衝星、星際分子並列為20世紀60年代天文學四大發現。

類星體是1960年被發現的一類特殊天體。它們因看起來是“類似恆星的天體”而得名,而實際上卻是銀河係外能量巨大的遙遠天體,其中心是猛烈吞噬周圍物質的、在千萬太陽質量以上的超大質量黑洞。這些黑洞雖然自身不發光,但由於其強大的引力,周圍物質在快速落向黑洞的過程中以類似“摩擦生熱”的方式釋放出巨大的能量,使得類星體成為宇宙中最耀眼的天體。天文學家通過大型巡天已經發現了20多萬顆類星體,然而其中距離超過127億光年的類星體隻有40個左右。

類星體的顯著特點是具有很大的紅移,表示它正以飛快的速度在向地球遠離。類星體離地球很遠,大約在100億光年以外,可能是目前所發現最遙遠的天體,天文學家能看到類星體,是因為它們以光、無線電波或x射線的形式發射出巨大的能量。

類星體在照相底片上具有類似恆星的像,這意味著它們的角直徑小於1″。極少數類星體有微弱的星雲狀包層,如3c48。還有些類星體有噴流狀結構。

類星體光譜中有許多強而寬的發射線,包括容許譜線和禁線。最經常出現的是氫、氧、碳、鎂等元素的譜線,氦線非常弱或者不出現,這隻能用氦的低豐度來解釋。普遍認為,類星體的發射線產生於一個氣體包層,產生的過程與一般的氣體星雲類似。類星體的發射線很寬,說明氣體包層中一定存在猛烈的湍流運動。有些類星體的光譜中有很銳的吸收線,說明產生吸收線的區域裏湍流運動的速度很小。

類星體發出很強的紫外輻射,因此,顏色顯得很藍。光學波段連續光譜的能量分佈呈冪律譜形式,為輻射強度,v為頻率,α為譜指數,常大於零。光學輻射是偏振的,具有非熱輻射性質(見熱輻射和非熱輻射)。另外,類星體的紅外輻射也非常強。

類星射電源發出強烈的非熱射電輻射。射電結構多數呈雙源型,少數呈複雜結構,還有少數是緻密的單源,角直徑小於0″.001,至今都未能分辨開。緻密源的位置通常都與光學源重合。射電輻射的頻譜指數α平均為0.75。一般,α>0.4的稱陡譜;α<0.4的稱平譜。陡譜射電源多數是雙源;平譜射電源多數是緻密單源,它們的厘米波段輻射特別強。

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