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本帖最后由 太极张三丰 于 2010-4-30 16:36 编辑
《大科技》：古怪的类星体
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http://www.sina.com.cn 2005年09月21日 10:57 《大科技》杂志
惊人发现
20世纪50年代，天文学家在用先进的射电望远镜对茫茫太空进行观测时，发现宇宙中存在着一些射电天体。但是，用光学望远镜进行观测时，却找不到它们。直到1960年，美国天文学家利用口径5米的巨型望远镜，才发现了一个编号为“3C48”的射电源对应于一颗暗星，这颗暗星紫外辐射很强，此外，它还有一些莫名其妙的射线。两年后，在澳大利亚，又
有人发现另一射电源“3C273”也对应于一颗暗星。人们经过分析研究，判定它们不是银河系内的恒星，而是一种新型的银河系以外的星系物质。
我们知道，除了太阳之外，观察距离地球非常遥远的恒星的时候，它们通常只是一个光点，而且，似乎感觉不到它们的明显运动，所以，古人就将这类星体称为恒星。而上面所说的这类星体，虽然也呈现出只有一个光点的特点，但是，有着非常明显的辐射和光度变化，有很大的红移现象，所以，天文学家将这种类似恒星而并非恒星的天体，称为“类星体”，意即类似恒星的天体。其中，有些类星体因不断向外辐射无线电波，被称为“类星射电源”；有些类星体不辐射无线电波，但也具有很大的红移，被称为“蓝星体”。另外，类星体一般都由质量很大的核和核外的气晕构成，少数类星体还会被暗弱的星云物质包围，如3C48；有些类星体会喷射小股物质流，如3C273。还有人认为类星体是非常遥远的某类星系中极端明亮的核心。
迄今为止，天文学家已观察发现了近8千个类星体。
幽灵之光
天文学家通过对类星体的不断研究，发现了它们具有许多稀奇古怪的特点。
类星体的最显著特点是，它们正以飞快的速度远离我们而去，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27万公里的“疯狂”速度，已达光速的90%！
第二个特点是很小。科学家虽然将类星体归到星系之类而非单个星体中去，但与一般的星系相比，它们的半径还是很小——据推算，这些类星体的大小不到1光年，只及银河系的十万分之一到百万分之一，甚至更小。有两个证据说明这一特点，第一个证据是，即使在最大的望远镜里，它们都比一般的星系小得多；第二个证据是，早在1963年就发现，大部分类星体的光度在一年内就有很大变化，根据一般天体物理学常识判定，在如此短时间内辐射有如此明显的变化，它一定是小天体。
第三，类星体是迄今为止人类观测到的最遥远的天体，它们大都距地球有上百亿光年以上。其中，天文学家观测到的一个类星体距离地球竟有200亿光年之遥！也就是说，我们现在观测到的这个类星体的光是它在200亿年前发出的！如果是按宇宙年龄只有大约150亿年的说法，那么这颗类星体的年龄竟然比宇宙的年龄还长，这简直太不可思议了！
第四，类星体虽然是距离地球最遥远的天体，但看上去光学亮度却不弱，以观测的亮度来计算，它们也应该是宇宙中最明亮的星体。它们的光度比银河系还大1000倍，而射电辐射功率竟比银河系大上100万倍。类星体所发出的璀灿光芒使我们即便远在100亿光年甚至是200亿光年之外还能观测到它们，这实在是令人难以置信！因此，类星体也被称为“宇宙中的灯塔”。此外，因为类星体距离我们非常遥远，当它的光到达我们地球的时候，这些类星体本身可能早已“老死”了，所以，有人又将某些类星体所发出的光芒称为“死亡之光”或“幽灵之光”。
宇宙怪物
类星体不但有着与其它星系明显不同的特点，而且也还存在着许多令人感到困惑难解的问题。
20世纪70年代末，天文学家根据推算认为，有的类星体似乎正以大于光速的速度红移，而按照广义相对论原理，这是不可能的。于是，对于类星体巨大的红移，产生了多种解释，一种认为这种红移是由于类星体的退行(即远离我们地球而去)产生的，反映了宇宙的不断膨胀；另一种认为可能是宇宙中存在的某种大质量天体的强引力场造成的引力红移。目前天文学家正在努力寻找与类星体有物理联系的天体作为参照物，以确定类星体的距离及红移的速度，从而判断类星体到底属于何种红移。
对于类星体的“归属”问题，也令一些天文学家作难。有些天文学家认为类星体应属于巨型脉冲星(中子星)，但脉冲星光变具有周期性，然而观测类星体虽然也具有一些与脉冲星相同的特点，但光变没有周期性。所以，对于类星体到底是否属于巨型脉冲星，到今天为止还没有一个肯定的说法。
关于类星体的能量来源问题，同样存在着较多的争议。类星体质量只有银河系的十万分之一或百万分之一，大小还不到一光年，而它们自身的能量却上千倍于银河系的能量！它们的体积不大又怎能提供如此强大的能量呢？这种现象到现在还是一个谜。在第一个类星体被发现的时候，曾经有天文学家猜测，它可能是宇宙的中心，所以才会有这么巨大的能量，但如今发现的类星体已是成百上千，宇宙不可能有这么多中心，所以此说不攻自破。于是，有的天文学家又认为，类星体能量来自于物质与反物质的湮灭，类星体产生于宇宙诞生早期，内部存在反物质，物质与反物质剧烈湮灭，释放出巨大能量，但这种解释并没有得到观测的证实。
还有科学家认为类星体就是白洞，白洞是黑洞的反面，黑洞不断吞噬物质，白洞则不断吐出物质。白洞中心一带聚集的超密态物质，在向外喷射时与周围物质发生猛烈碰撞，从而释放出巨大能量，不能吸收外部的任何物质和辐射。但这种说法也未得到最后的科学证实。
因为类星体不同于宇宙中所有其它的星系，特立独行，又存在着这么多的未解之谜，所以又被移为“宇宙怪物”。
类星体的发现，进一步证明了宇宙间物质的多样性，为研究银河系外天体的形成和演化规律提供了新的观测对象，类星体的诸多未解之谜已构成了对现代天体物理学的挑战，而问题的解决，有可能使我们对宇宙的认识向前跨出一大步。
【名词解释】
红移：天体的光或者其它电磁辐射可能由于运动、引力效应等被拉伸而使波长变长。因为红光的波长比蓝光的长，所以这种拉伸对光学波段光谱特征的影响是将它们移向光谱的红端，于是这些过程被称为红移。
光度：一颗恒星或其它天体每秒钟辐射的能量。光度有时用所有波长的电磁辐射总量表示，叫做热光度；有时则指某个特定波长范围的辐射。一颗恒星的光度决定于恒星的表面温度和表面积——较大的恒星比同温度的较小恒星辐射更多的能量，所以，表面温度相同(因而颜色相同)的两颗恒星可能有极不相同的光度，而光度相同的两颗恒星可能有完全不同的表面温度(和颜色)。 |
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