认识类星体

（清风科普于2021年03月17日）

类星体，从字面上看，人们可能会误解为与恒星类似的天体。然而，这完全是一个误解。类星体并非“恒星级别”的天体，而是“星系级别”的庞然大物，有的类星体甚至超过银河系的总质量。

类星体的发现： 1960年，美国天文学家艾伦·桑德奇使用一台5米口径的光学望远镜，找到了剑桥射电源第三星表第48号天体（3C 48）。他发现3C 48光谱中存在一个又宽又亮的奇怪射线带，看似恒星，又不是恒星。随后人们对此进行了诸多新发现：①类星体很小，光学直径小于1"（角秒），只是一个光点，与恒星难以区分，故称其为类星体。②它会发出极亮的非比寻常的蓝光；③存在着无线电波波段信号特性；④具有连续光谱及其强烈的辐射谱线。

类星体具有极大的红移（z）： 红移有三种，包括多普勒红移、引力红移和宇宙学红移。对于类星体来说，其红移量远高于普通恒星，表示它正在以极快的速度远离地球而去。类星体距离地球非常遥远，大约在100亿光年以上。天文学家之所以能看到最遥远的类星体，是因为它们自身会以“光亮度、X射线或无线电波”的形式，喷射出超强的能量。

类星体的特征： 类星体中心有一个超大质量的亮核，是拥有成百上千亿个太阳质量的黑洞。亮核能猛烈吞噬周围所有物质，包括恒星、中子星、黑洞、星团及星际尘埃。类星体是名符其实的星系级别的“宇宙第一杀手”。

类星体具有高红移高亮度特性，最大红移z=6.30，而银河系内恒星红移z< 1。类星体有80%以上是射电宁静的。

类星体能发出极强的紫外辐射，因此颜色显得很蓝很蓝。其喷流高度可达10万光年。

类星体的研究硕果累累： 2001年，美国宇航局(NASA)发现了由18个类星体组成的“星系团”，距离地球65亿光年。 2003年，以色列特拉维夫大学和美国哈佛大学的科学家在《自然》杂志上宣布：发现了类星体周围存在着“暗物质晕”的证据。 2007年，科学家发现类星体不仅有单胞胎，而且有双胞胎和三胞胎。

天文知识拓展： 绝对星等（Mv）是假定把恒星放在距离地球10秒差距（32.6光年）的地方，测得恒星亮度，用以区别于视星等（mv）。 亮度单位用坎德拉/平方米（cd/m²）表示，光通量单位为流明（lm），光强单位为坎德拉（cd），照度单位为勒克斯（lx），光效单位为流明/瓦（lm/W）。

虽然光速是物体运动速度的极限，但在视觉直观上仍然会出现很不可思议的超光速现象：v>c。这是视觉错觉所造成的假像，切不可信以为真。

类星体中心物质猛烈活动，其质能转化率可达44%，这是令人匪夷所思的宇宙奇观！相比之下，恒星（如太阳）的质能转化率仅为0.0634%，真是渺小得可怜。

如果你对太阳质能转化率感兴趣，可以跟随我的思路进行探讨。

附带太阳质能转化率计算： 已知太阳每秒钟消耗掉400万吨的氢，转化为能量，用于发光发热。在45.7亿年里，太阳消耗掉的氢质量相当于96.643个地球质量。如果太阳的寿命为100亿年，那么它将再消耗掉相当于114.83个地球质量的氢。在100亿年的时间里，太阳会累计消耗约1.26144×10^27kg的氢，转化为能量。因此，在100亿年中，太阳对氢的质能转化率是0.0634%。