类星体

类似恒星的天体
类星体(英文:Quasi-stellar object,QSO;或Quasi-Stellar Radio Source,quasar)是20世纪60年代天体物理学的“四大发现”之一,是一类极明亮、极遥远、且尺度很小的天体。类星体光度(天体单位时间内辐射出的总能量)极高,而科学家估计类星体的尺度很小,只有几光天到几光年,但其每秒钟释放的能量却比普通星系(尺度约几十万光年)每秒释放出的能量还大上千倍。[7]
现在的天文学界普遍认为类星体是一类极明亮的活动星系核(active galactic nucleus,AGN),其能量来源于宇宙中超大质量黑洞的吸积。当重子物质落入黑洞,引力势能被转化为辐射能,巨大的能量以电磁辐射的形式释放出来。同时,考虑到角动量守恒,物质下落过程会向外转移角动量,因此这些物质围绕中心黑洞运动,形成一个吸积盘[8][9]类星体辐射的能谱跨越了红外、光学、紫外、X射线和伽码射线等多个波段[6][10]
1963年,美籍荷兰天文学家施密特(Maarten Schmidt)在射电源中认证了第一个类星体。[11]1964年,美籍华裔天文学家邱宏义将之命名为quasar。[12]哈勃太空望远镜拍摄的高分辨率图像中,类星体位于宿主星系(host galaxy)中心,有些类星体的宿主星系是正在并合(merge)的系统。[13]研究表明,类星体的观测特性取决于黑洞质量、吸积气体的速率吸积盘相对于观测者的方向、是否存在喷流以及宿主星系内气体和尘埃的消光等。[14][15][16]
类星体的样子在照片上与一般的恒星没有区别,[10]红移[a] 大于0.1,属于河外星系[18]已知最近的类星体,马克仁231(Markarian 231,UGC 8058),距离地球约6亿光年。[19]已经确定的具有可靠光谱红移的类星体大约有100万个,[20]在测光星表(photometric catalogue)中确定的类星体大约有200万到300万个。[21]最近几年,科学家在红移7以前[b]发现了几个质量为10亿太阳质量左右的类星体。[18][23][24]作为宇宙中最明亮的天体之一,类星体在研究活动星系核、黑洞演化和早期宇宙的结构生长方面都有着重要意义。[16]

命名