類星體

20世紀60年代，天文學家在星海中發現了一種奇特的天體，從照片看來如恒星但肯定不是恒星，光譜似行星狀星雲可是又不是星雲，發出的射電（即無線電波）如星係又不是星係，所以稱它為“類星體”。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年代天文學的四大發現。

類星體的顯著特點是具有很大的紅移，表示它正在以飛快的速度在遠離我們而去。類星體離我們非常遠，大約在幾十億光年以外，可能是目前所發現最遙遠的天體，天文學家能看到類星體，是由於它們以光、無線電波或X射線的形式發射出巨大的能量。類星體是宇宙中最明亮的天體，它比正常星係亮1000倍。作為能量這麽大的物體，類星體卻不可思議地小。與直徑為10萬光年的星係相比，類星體的直徑大約為1光天。通常天文學家相信有可能是物質被牽引到星係中心的超大質量黑洞中，因而釋放大量能量（噴發激烈射線）所致。這些遙遠的類星體通常被認為是在早期星係尚未演化至較穩定的階段時，當物質被導入主星係中心的黑洞增添“燃料”而被“點亮”的。

因為類星體是一個難解的天體，它奇特的現象如紅移之謎，超光速的移動，它的能量來自何處？再再挑戰人類的即有物理觀念，而問題的解決，有可能使我們對自然規律的認識向前跨一大步。

類星體是一種光度極高、距離極遠的奇異天體。越來越多的證據表明，類星體實際是一類活動星係核( AGN)。而普遍認可的一種活動星係核模型表明，在星係的核心位置有一個超大質量黑洞，在黑洞的強大引力作用下，附近的塵埃、氣體以及某些恒星物質圍繞在黑洞周圍，形成了一個高速旋轉的巨大吸積盤。在吸積盤內側靠近黑洞視界的地方，會有物質掉入黑洞裏，伴隨著巨大的能量輻射，形成了物質噴流。而強大的磁場同時又約束著這些物質噴流，使它們隻可以沿著磁軸的方向，通常是與吸積盤平麵相垂直的方向高速噴出。如果這些噴流剛好對著觀察者，就可以觀測到類星體。

每當我們看遠處的物體時，所看到的光（或無線電波）經一定時間的傳播才被我們看見。在任何情況下，無線電波都不可能比光傳播得快。當物體發出的無線電波一開始傳播，我們就能夠看到這個物體，而不用等到無線電波傳播結束。這樣一來，當我們觀察仙女座時，我們看到的光線是在22萬年前發出的，因而在22萬年以前我們就能看到仙女座。

當然，現在我們看到的仙女座星係和在22萬年過去的沒有什麽不同，所以在這種情況下，維持的時間可忽略。

但是當我們觀察離我們更遠一些的星係時會怎麽樣呢？我們可以看到的最遠的星係又是什麽呢？

1936年，美籍荷蘭天文家馬瑞亭·斯科米特對3C273的光譜感到十分迷惑，這些線看起來很直，不過使他意外的是它們和普通恒星在紫外線區域內的譜線相似，它們隻是產生了很大程度的紅移，這就是馬瑞亭·斯科米特感到迷惑的原因。從紅移中可知道，3C273不是普通的銀河係恒星，而是離我們10億光年遠的能夠被探測到的普通星係外的物體。其他類星體離我們更遠，隻有3C273是最近的類星體。如今我們知道了它們當中的幾百個，其中一些類星體離我們有100億或者120億光年遠。

現在的問題是如何才能看見這麽遠的物體呢？我們必須假設它們比星係亮，它們就像l兆個太陽和100倍的普通星係那麽亮。而且，我們發現它們的射電輻射是變化的，經常是在幾個星期內發生很大變化。這表明類星體的存在不可能超過幾兆光年（也就是萬億公裏），從頭到尾，在如此短的時間內沒有其他因素會引起這種變化，因為沒有比光速傳播再快的方式了。一個這麽小的物體如何能釋放出這麽大能量呢？

最可能的答案還應該追溯到1943年，美國天文學家卡爾·塞弗特觀察到了一個又亮又小的彗核的星係。這種類型的其他星係也被觀察到，如今這些星係叫做塞弗特星係。