什么是类星体？

天文科普
20年10月7日
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我是好人

什么是类星体？
我曾经说过，我们无法回到过去来探测大碰撞发生的时间和那时周围的环境，但是我们可以知道过去所发生的事。
每当我们看远处的物体时，我们知道所看到的光（或无线电波）经一定时间的传播才被我们看见。在任何情况下，无线电波都不可能比光传播得快。当物体发出的无线电波一开始传播，我们就可以看到这个物体，而不用等到无线电波传播结束。这样，当我们观察仙女座时，我们看到的光线是在 22 万年前发出的，所以在 22 万年以前我们就能看到仙女座。
当然，现在我们看到的仙女座星系和在 22 万年以前的没有什么不同，所以在这种情况下，维持的时间可以忽略。但是当我们观察离我们更远一些的星系时会怎么样呢？我们能看到的最远的星系又是什么呢？
当我们看到这些最远的星系时，我们还不知道它们是在很远的地方。随着射电望远镜的改进，并利用通过微波测得的清晰的画面把某些射电源缩小到一个很小的范围。这些是压缩射电源，在这种射电源中有3C48、3C147、3C196、3C273 和 3C288。3C 是剑桥第三波源目录的缩写，是由英国天文学家马丁·芮利编辑的一个清单。
在 1960 年，美国天文学家阿兰·瑞克斯·桑德治调查研究了这些射电源并发现它们好像都是从 16 个模糊的大恒星中产生的。这非同寻常，因为单个恒星不是可被探测的微波源。我们从太阳中接收到微波，因为它离我们比较近。那么为什么会从模糊星中接收到微波呢？天文学家们认为它们可能不是普通的恒星，而是类似星星的射电源。在 1964 年，华裔美国天文学家邱宏业把它简称为类星体，从此也就这么叫了下去了。
那么什么是类星体呢？在 1936 年，美籍荷兰天文家马瑞亭·斯科米特对 3C273 的光谱感到非常迷惑，这些线看起来很直，但是使他意外的是它们和普通恒星在紫外线区域内的谱线相似，它们只是产生了很大程度的红移，这就是马瑞亭·斯科米特感到迷惑的原因。
从红移中可以得知，3C273 不是普通的银河系恒星，而是离我们 10 亿光年远的可被探测到的普通星系外的物体。其他类星体离我们更远— —3C273 是最近的类星体。现在我们知道了它们当中的几百个，其中一些类星体离我们有 100 亿或 120 亿光年远。
现在的问题是怎么才能看见这么远的物体呢？我们必须假设它们比星系亮，它们就像 1 兆个太阳和 100 倍的普通星系那么亮。
同时，我们发现它们的射电辐射是变化的，经常是在几个星期内发生很大变化。这表明类星体的存在不可能超过几兆光年（即万亿公里），从头到尾，在这么短的时间内没有其他因素会引起这种变化，因为没有比光速传播再快的方式了。一个这么小的物体怎么能释放出这么大能量呢？
最可能的答案还要追溯到 1943 年，美国天文学家卡尔·塞弗特观察到了一个有又亮又小的彗核的星系。这种类型的其他星系也被观察到，现在这些星系叫做塞弗特星系。
这些塞弗特星系的彗核非常活跃，可能是因为它们含有不寻常的大黑洞，而且这些黑洞严重破坏了它们的核心部分。也许类星体就是又大又亮的塞弗特星系，我们都知道它们位于很远的地方，小得看起来像是一个活跃的发光的核。事实上，最新的研究就是围绕着类星体可能代表着一个星系的边远部分这一问题进行的。
因为类星体的大部分位于离我们有几亿光年远的地方，它们一定是在宇宙很年轻的时候形成的。也许，当这些星系刚刚形成，它们的大部分就灾难性的在中心部分塌缩为一个黑洞。随着时间的流逝，黑洞吸掉了它可以吸走的一切物体，然后这些星系成为更平静更稳定的物体，所以在 10 亿年前所有的类星体就冷却下来了。
这仅仅表明年轻的宇宙和现在的宇宙不同，而且经历了一个变革的过程。这是和宇宙没有真正的开始状态并且在过去未知的年代里都是椭圆形的理论相矛盾的。