宇宙中最怪異的東西

類星體，又稱為似星體、魁霎或類星射龜源。與脈沖星、微波背景輻射和星際有機(jī)分子一道并稱為20世紀(jì)60年代天文學(xué)“四大發(fā)現(xiàn)”。1960年，美國天文學(xué)家桑德奇用一臺(tái)5米口徑的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡找到了劍橋射電源第三星表上第48號(hào)天體(3C48)的光學(xué)對(duì)映體。他發(fā)現(xiàn)3C48的光譜中，在一個(gè)奇怪的位置上有一些又寬又亮的發(fā)射線。1963年，美國天文學(xué)家馬丁·施密特發(fā)現(xiàn)在3C273的光譜中具有與3C48類似的現(xiàn)象，通過仔細(xì)研究，他發(fā)現(xiàn)這些發(fā)射線實(shí)際上是人們?cè)缫咽熘臍涞陌l(fā)射線。只不過朝紅光的方向移動(dòng)了相當(dāng)長的一段距離，也就是說它們具有非常大的紅移。由于在光學(xué)望遠(yuǎn)鏡中觀察，類星體與普通的恒星看上去似乎沒有區(qū)別，因此得名類星體。

絕大多數(shù)類星體都有非常大的紅移。類星體3C273的紅移值為0.158，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了一般恒星的紅移值。有不少類星體的紅移值超過了1，有的甚至達(dá)到4以上。根據(jù)哈勃定律，它們的距離遠(yuǎn)在幾億到幾十億光年之外。

觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，有的類星體在幾天到幾周之內(nèi)，光度就有顯著變化。因?yàn)檩椛湓谛求w內(nèi)部的傳播速度不可能快于光速，因此可以判定這些類星體的大小最多只有幾光日到幾光周，大的也不過幾光年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一般星系的尺度。

奚星體最初是在射電波段發(fā)現(xiàn)的，然而它在光學(xué)波段、紫外波段、x射線波段都有很強(qiáng)的輻射，射電波段的輻射只是很小的一部分。

根據(jù)以上事實(shí)可以想到，既然類星體距離我們?nèi)绱诉b遠(yuǎn)，而亮度看上去又與銀河系里普通的恒星差別不大，那么它們一定具有相當(dāng)大的輻射功率。計(jì)算表明，類星體的輻射功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了普通星系，有的竟達(dá)到銀河系輻射總功率的數(shù)萬倍。而它們的大小又遠(yuǎn)比星系小，這就提出了能量疑難，也就是說:類星體如此巨大的能量從何而來?它們的能量機(jī)制是什么?

在類星體發(fā)現(xiàn)后的20余年時(shí)間里。人們眾說紛紜，陸續(xù)提出了各種模型，試圖解釋類星體的能源疑難。比較有代表性的有以下幾種:

●黑洞假說:類星體的中心是一個(gè)巨大的黑洞，它不斷地吞噬周圍的物質(zhì)，并且輻射出能量。

●白洞假說:與黑洞不斷吞噬物質(zhì)相反，白洞不斷地輻射出能量和物質(zhì)。

●反物質(zhì)假說:認(rèn)為類星體的能量來源于宇宙中正反物質(zhì)的湮滅。

●巨型脈沖星假說:認(rèn)為類星體是巨型脈沖星，由于磁力線的扭結(jié)造成能量的噴發(fā)。

●近距離天體假說:認(rèn)為類星體是在銀河秒邊緣高速向外運(yùn)動(dòng)的天體，其巨大的紅移是由和地球相對(duì)運(yùn)動(dòng)的多普勒效應(yīng)引起的。

●超新星連環(huán)爆炸假說:認(rèn)為在初始宇宙的恒星都是些大質(zhì)量的短壽類型，所以超新星現(xiàn)象很常見，而在星系核心的恒星密度極大，所以在極小的空間內(nèi)經(jīng)常有超新星爆炸。

●恒星碰撞爆炸:認(rèn)為在初始宇宙中星系核的密度極大，所以常發(fā)生恒星碰撞爆炸。

對(duì)類星體的進(jìn)一步觀測(cè)發(fā)現(xiàn)了一些新的現(xiàn)象。光譜中不同元素的譜線紅移值并不相同，發(fā)射線和吸收線的紅移值也不盡相同。在一些類星體中還發(fā)現(xiàn)了超光速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，例如在1972年，美國天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)類星體3C120的膨脹速度達(dá)到了4倍光速。人們起初認(rèn)為這對(duì)相對(duì)論提出了巨大的挑戰(zhàn)，但最近的研究表明，這些現(xiàn)象只是“視超光速”想象，起因于類星體發(fā)出的與觀測(cè)者視線方向夾角很小的亞光速噴流。

類星體與平靜的星系核不同之處在于，類星體是年輕的、活躍的星系核。由類星體具有較大的紅移值、距離很遙遠(yuǎn)這些事實(shí)可以推想。我們所看到的類星體實(shí)際上是它們?cè)S多年以前的樣子，而類星體本身很可能是星系演化早期普遍經(jīng)歷的一個(gè)階段。隨著星系核心附近燃料逐漸耗盡，類星體將會(huì)演化成普通的旋渦星系和橢圓星系。