类星体

类星体（英语：quasar，/ˈkweɪzɑːr/，QSO或quasi-stellar object），是极度明亮的活跃星系核（AGN，active galactic nucleus）。类星体辐射的功率非常巨大，最强大的类星体的光度超过1041 瓦特，是普通银河系的数千倍。天文学家已发现迄今最明亮、最刺眼的类星体 J043947.08+163415.7，光度达太阳 600 兆倍。

概述

"类星体"这个名词源自于准恒星状电波源（quasi-stellar[star-like] radio source）的缩写，因为在1950年代发现这种天体时，被认定为未知物理源的电波发射源，当在可见光的照相图中筛检出来时，它们类似可见光的星状微弱光点。类星体的高解析影像，特别是哈伯太空望远镜，已经证明类星体是发生在星系的中心，一些类星体的宿主星系是强烈的交互作用星系或合并中的星系。

超大质量黑洞

大多数星系核心都有一个超大质量黑洞，质量从百万至数十亿倍太阳质量不等，但有少数星系的核心光度异常高，在无线电、微波、红外线、可见光、紫外线、X光、γ射线等波段都能观测到，称为活跃星系核（active galactic nucleus，AGN），而类星体就是能量最强大的活跃星系核。^[1]

距离虽遥能量巨大

与其它类型的活跃星系核，类星体的观测性质取决于许多因素，包括黑洞的质量、气体的吸积率、吸积盘相对于观测者的方向、存在或没有喷流、和被气体和在宿主星系内宇宙尘的消光 (天文学)程度。类星体存在的距离非常广泛（对应于范围从Z<0.1至Z>7.0为最遥远的类星体），类星体发现的调查证明类星体的活动在遥远的过去更为常见。类星体活跃的高峰时期在宇宙对应于红移大约2，也就是100亿年前。

质量是太阳的亿兆倍

在类星体和其它形式的活跃星系核，黑洞被气态的吸积盘环绕著。当吸积盘中的气体朝向黑洞墬落，能量就会以电磁辐射的形式释放出来。截至2017年，发现已知最遥远的类星体是ULAS J1342+0928，红移z=7.54；观测从这个类星体发出的光，观测到当时的宇宙年龄只有6.9亿岁。这个类星体中的超大质量黑洞是迄今为止发现的最遥远黑洞。估计它的质量是我们的太阳的8亿倍。

特性

元老级的星系团

科学家发现当某个星系（或星系团、黑洞）的位置恰好卡在地球与遥远物体中间时，这个星系的重力会导致遥远物体发出的光线沿著重力场“弯曲”，中间星系犹如一个透镜，可以“放大”远处天体达3倍、亮度则放大50倍，致使望远镜能看见百亿光年外的宇宙元老，而类星体就具有这特性。类星体的本质，或许就是一个超大品质黑洞。被它吞噬的物质在落入黑洞之前，会因为升温而发出光芒，这就是黑洞的吸积盘。而这些类星体显然是非常强大的黑洞，因此吞噬的物质更多，吸积盘也就更加明亮。

探究

普勒效应

1960年，美国天文学家艾伦•桑德奇观测意外发现神秘的天体，具有光学体非常小的特性但又非常明亮，不仅从可见光波段来说如此，在无线电波段也非常明亮甚至超过了一个星系的亮度，不是普通的星体，因此称为类星体。

在物理学上的都卜勒效应，指的是一个波源在远离或者靠近接收者的时候，接收者收到的波的频率也会变化。我们生活中最常见的，就是救护车或者火车在靠近我们的时候，音调会越来越高；而远离我们的时候，音调就越来越低。很多天体都在远离我们，它们的光就会偏红。这个现象，叫做天体的红移现象。光学上类似的多普勒效应。远离我们的光源，光的频率会变低，看起来就偏红；靠近我们的光源则频率会变高，看起来偏紫。

这种现象日常生活中不会遇到，但是在宇宙中经常遇到。由于宇宙处于膨胀状态，因此根据一个天体红移的程度，也叫红移值，可以判断它们以多快的速度远离我们，也就可以推测它们距离我们有多远。通过对类星体红移现象的观测，科学家们惊异地发现：类星体的移动速度竟然超过了光速，甚至有的达到了光速的7倍！而且，通过红移值可以判断，类星体普遍位于距离地球100亿光年以外的宇宙深空。^[2]