類星體是一種光度極高、距離我們極遠的奇異天體。在分光觀測中，它的譜線具有很大的紅移，又不像恆星，因此稱為類星體。它們的大小不到一光年，而光度卻比直徑約為10萬光年的巨星系還大一千倍！璀璨的光芒使我們即使遠在100億光年之外還能觀測到它們。類星體由體積很小、質量很大的核和核外的廣延氣暈構成。核心輻射出巨大的能量，激發氣暈中氣體，產生連續光譜上疊加的強且寬的發射線。多數天文學家相信，這種異常巨大的能量來源是由中心的超大質量黑洞吸積周圍物質釋放的引力能提供的。到1993年底，已經確認了10000多個類星體。類星體又叫類星射電源。類星體的發現與脈沖星、微波背景輻射和星際有機分子一道並稱為1960年代天文學“四大發現”。類星體的發現1960年，美國天文學家桑德奇用一台5米口徑的光學望遠鏡找到了劍橋射電源第三星表上第48號天體(3c48)的光學對應體。他發現3c48的光譜中，在一個奇怪的位置上有一些又寬又亮的發射線。1963年美國天文學家馬丁·施密特發現在3c273的光譜中具有與3c48類似的現象，通過仔細研究，他發現這些發射線實際上是人們早已熟知的氫的發射線，只不過朝著紅光的方向移動了相當長的一段距離，也就是說它們具有非常大的紅移。如果在光學望遠鏡中觀察，類星體與普通的恆星看上去似乎沒有區別，因此得名類星體(quasistellarobject,或者quasar)。類星體的命名類星體的命名統一在前面冠以類星體的英文縮寫qso，然後加上類星體在天球上的位置坐標。例如類星體3c48，位於赤經13h35m，赤緯+33度，於是命名為qso01335+33。類星體的特征絕大多數類星體都有非常大的紅移值（用z表示）。類星體3c273(qso1227+02)的z=0.158，遠遠超過了一般恆星的紅移值。有不少類星體的紅移值超過了1，有的甚至達到4以上。根據哈勃定律，它們的距離遠在幾億到幾十億光年之外。觀測發現，有的類星體在幾天到幾周之內，光度就有顯著變化。因為輻射在星體內部的傳播速度不可能快於光速，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，遠遠小於一般的星系的尺度。類星體最初是在射電****發現的，然而它在光學****、紫外****、x射線****都有很強的輻射，射電****的輻射只是很小的一部分。根據以上事實可以想到，既然類星體距離我們如此遙遠，而亮度看上去又與銀河系裡普通的恆星差別不大（例如3c273的星等為13等），那麼它們一定具有相當大的輻射功率。計算表明，類星體的輻射功率遠遠超過了普通星系，有的竟達到銀河系輻射總功率的數萬倍。而它們的大小又遠比星系小，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？它們的能量機制是什麼？進一步的研究在類星體發現後的二十余年時間裡，人們眾說紛纭，陸續提出了各種模型，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巨大的黑洞，它不斷地吞噬周圍的物質，並且輻射出能量。白洞假說：與黑洞一樣，白洞同樣是廣義相對論預言的一類天體。與黑洞不斷吞噬物質相反，白洞源源不斷的輻射出能量和物質。反物質假說：認為類星體的能量來源於宇宙中的正反物質的湮滅。巨型脈沖星假說：認為類星體是巨型的脈沖星，磁力線的扭結造成能量的噴發。近距離天體假說：認為類星體並非處於遙遠的宇宙邊緣，而是在銀河系邊緣高速向外運動的天體，其巨大的紅移是由和地球相對運動的多普勒效應引起的。對類星體的進一步觀測發現了一些新的現象，例如光譜中不同元素的譜線紅移值並不相同，發射線和吸收線的紅移值也不盡相同。在一些類星體中發現了超光速運動的現象。例如1972年，美國天文學家發現類星體3c120的膨脹速度達到了4倍光速。還有人發現類星體3c273中兩團物質的分離速度達到了9倍光速。而類星體3c279(qso1254-06)內物質的運動速度達到光速的19倍。人們起初認為這對相對論提出了巨大的挑戰。最近的研究表明，這些超光速運動現象只是“視超光速”想象，起因於類星體發出的與觀測者視線方向夾角很小的亞光速噴流，實際上並沒有超過光速。活動星系核模型20世紀90年代中期，隨著觀測技術的提高，類星體的謎團開始逐漸被揭開。其中一個重要的成果是觀測到了類星體的宿主星系，並且測出了它們的紅移值。由於類星體的光芒過於明亮，掩蓋了宿主星系相對暗淡的光線，所以宿主星系之前並沒有引起人們的注意。直到在望遠鏡上安裝了類似觀測太陽大氣用的日冕儀一樣的儀器，遮擋住類星體明亮的光，才觀測到了它們所處的宿主星系。越來越多的證據顯示，類星體實際是一類活動星系核(agn)。而在同一時期，賽弗特星系和蠍虎bl天體也被證實為是活動星系核，一種試圖統一射電星系、類星體、賽弗特星系和蠍虎bl天體的活動星系核模型逐漸受到普遍認可。這個模型認為，在星系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、氣體以及一部分恆星物質圍繞在黑洞周圍，形成了一個高速旋轉的巨大的吸積盤。在吸積盤內側靠近黑洞視界的地方，物質掉入黑洞裡，伴隨著巨大的能量輻射，形成了物質噴流。而強大的磁場又約束著這些物質噴流，使它們只能夠沿著磁軸的方向，通常是與吸積盤平面相垂直的方向高速噴出。如果這些噴流剛好對著觀察者，就觀測到了類星體，如果觀察者觀測活動星系核的視角有所不同，活動星系核則分別表現為射電星系、賽弗特星系和蠍虎bl天體。這樣一來，類星體的能量疑難初步得到解決。類星體與一般的那些“平靜”的星系核不同之處在於，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，距離很遙遠這一事實可以推想，我們所看到的類星體實際上是它們許多年以前的樣子，而類星體本身很可能是星系演化早期普遍經歷的一個階段。隨著星系核心附近“燃料”逐漸耗盡，類星體將會演化成普通的旋渦星系和橢圓星系。最近的研究進展2001年，美國宇航局(nasa)的科學家們發現了由18個類星體組成的類星體星系，這是發現的規模最大的類星體星系，距離我們65億光年。2003年，以色列特拉維夫大學和美國哈佛大學的科學家在1月23日出版的《自然》(nature)雜志上宣布發現了類星體周圍存在暗物質暈的證據。
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