作者：黄媂

编辑：黄姤

你有没有听说过有一种像恒星又不是恒星的天体，这种天体指的不是褐矮星，虽然褐矮星也有像恒星又不是恒星的特征，那么这类既不是行星、褐矮星、恒星、星系的天体是一类什么天体呢？

图源：网络｜图解：类星体

这类天体是一个有着剧烈活动的星系核，从遥远的距离观测类星体与普通发光的恒星并没有很大的区别，事实上类星体发出的光能够照亮整个星系。

天文学研究宇宙的基本方式都是通过观测天体发出的可见光，然而电磁频谱上的可见光携带的信息实在是微乎其微，因此电磁频谱上的重要信息都没有得到最大化的研究。

无线电波是一种不可见且频率较低的电磁波，自从有了射电望远镜之后，隐藏在天体中的射电源被一一发掘了出来。随着天鹅座A的射电源被探测到之后，相继又发现了众多个射电源，为了区分这些射电源，剑桥大学以自己的大学英文名C开头编排了一个1C射电源表。

1959年剑桥大学又发表了3C射电源表，其中包含了471个射电源，相对于2C射电源表而言，3C射电源表的射电源确定度更高，因为2C射电源表中的1936个射电源有一部分都是“伪源，只有很小一部分是真正的类星体。

图源：网络｜图解：类星体

从可见光的波段观测类星体与恒星并没有明显的不同，但是二者在光谱上却有着显著的差异，类星体拥有较宽的发射线，恒星只拥有普通的发射线。

第一批研究类星体的科学家感到很困惑，因为类星体的光谱很与恒星的光谱有着不一样的光谱性质，有部分科学家认为之所以会有较宽的发射线是因为无法判断出光谱对应的元素，甚至是一种尚未被发现的全新元素；

但是也有部分科学家认为是宇宙在不断地膨胀，星系也会随着空间的膨胀而远离，探测到的光波也被拉长了，所以光谱也就出现了红移。

举例说明：

根据探测的结果有些星系的红移值是0.03，而类星体3C 273的红移值是0.158，两者的红移值相差了5倍之多，通过红移值乘以光速的换算，可以得知3C 273距离地球24.4亿光年，并且还在以47400米每秒的速度远离地球，这就是宇宙膨胀导致3C 273远离我们的原因。

图源：网络｜图解：施密特在1963年用于确定类星体3C 273红移的光谱

然而距离地球如此之远的星体，竟然还有如此高的亮度，那么这个现象就不正常了，除非这个星体辐射出来的能量是无比巨大的。

随着天鹅座A、3C 295、3C 48和3C 273等射电星体相继被发现，为了给这类天体归类，天文学家邱宏毅将这种既不是行星、褐矮星、恒星和星系的天体命名为——「类星体」。

一般的类星体拥有高亮度、红移值较大和距离地球很远等特征，根据光谱的数据，ULAS J1120+0641和J0313-1806这两个类星体的红移值达到了7，同时还说明了它们以每秒2100000的速度远离地球，距离地球也达到了几百亿光年。其中J0313-1806距离地球300亿光年，年龄大约为131亿，这颗类星体形成于宇宙大爆炸后的6.7亿年。

图源：网络｜图解：红·类星体与蓝·类星体

类星体的光源并不算大，直径一般几光天到几光年，然而在这么小的区域内辐射出的能量比直径几十万光年的星系辐射出来的能量还要巨大，这种现象纯属是不正常的，于是科学家纷纷提出了自己的见解，比如：

体积庞大的巨型脉冲星；

两颗大质量恒星碰撞；

超新星连环爆发；

正反物质洇灭；

白洞喷流；

当然，这些见解都是很超前的，毕竟科学家都搞不懂类星体巨大能量的来源，科学家各自持有自己的意见，对于类星体的研究也停滞不前，直到哈勃太空望远镜突破了这个瓶颈。

当哈勃太空望远镜对准类星体并拍摄到高清的图片之后，科学家都不敢相信自己的眼睛，类星体不仅有一个明亮的吸积盘，还会向外喷发高能光束，这两点意味着类星体与黑洞有着密不可分的联系，黑洞分为很多种，那么是那种类型的黑洞与类星体存在着直接关系呢！

图源：网络｜图解：活动星系核模型

黑洞是一种很极端的天体，不仅质量很大，引力巨大也是无物能比的，黑洞和人类一样有老有幼、有胖有瘦：

20倍太阳质量以上的恒星在大爆炸后会演化成一颗质量为5~10倍太阳质量的小型黑洞。

70倍太阳质量的黑洞称得上恒星级中型黑洞了，银河系中心的人马座A*就是一颗质量为431万倍太阳质量的星系级大型黑洞。

宇宙中比人马座A*质量还大的超大型黑洞比比皆是，仙女座星系中心黑洞的质量已超过1亿倍太阳质量。

图源：网络｜图解：黑洞

银河系形成之后不断吞噬小星系，人马座A*又不断吞并周边的物质增加质量，但是银河系是一个很普通的椭圆星系，周边可以吸积的物质较少，所以人马座A*是一个温和的黑洞，在往后的几十亿年里也会稳定存在，不会有剧烈的活动。

河系星系就不同了，有些河系星系中心黑洞的质量很大，引力也很强，周边的物质分布也很密集，这些黑洞有着剧烈的吸积活动，一旦有物质落入了引力范围内就会被全部吞并成为黑洞的一部分。

河系星系中心黑洞从周边吸积气体尘埃或小型天体时，在引力的影响下物质与物质之间剧烈的摩擦释放出耀眼的光芒和大量的热量，物质被拉扯成细丝状并且围绕着黑洞高速旋转，形成一个耀眼的吸积盘。

当黑洞吸积的物质足够多之后会以光束的形式喷发出去，这些巨大的能量辐射形成了光束喷流柱，在黑洞强大的磁场影响下，光束喷流柱只会沿着黑洞两极的方向喷发。

假如光束喷流柱对着地球的方向，那么观测到的就是——类星体；

假如光速喷流柱没有对着地球的方向，那么观测到的就是——射电星系；

图源：NASA｜图解：活动星系核模型

类星体从字面上的理解是类似于恒星的天体，事实上类星体就是星系的星系核，黑洞也是星系的星系核，只能说有些星系的星系核是类星体，有些星系的星系核是黑洞，但是不能将类星体与黑洞混为一谈，也不能将类星体称作是发光的黑洞，

因为黑洞、光束喷流柱和吸积盘是一个整体，三者共同构建成类星体，少一不可。假如黑洞只拥有吸积盘，但是没有光束喷流柱的，这样的天体不能称得上是类星体，它只能算是一个正在吸积物质的黑洞。

从本质上来说，类星体是一个通过吸积物质，然后再喷发能量光束的黑洞，也就是说类星体是一颗边吃、边吐的黑洞。

类星体并不是星系，类星体发出的光把所在星系其它恒星发出的光都覆盖了，恒星光的亮度远远不如类星体的，类星体与恒星一样都是星系的一部分。

图源：网络｜图解：活动星系核模型·类星体

或许类星体是星系核早期演化的必经阶段，因为早期的星系拥有足够多的物质可供黑洞吸积；或许银河系中心黑洞人马座A*在银河系刚刚诞生不久时就曾经是一个类星体，随着周边物质的稀缺和物质超出了黑洞的视件事界范围之后，没有了物质的吸积以及摩擦，人马座A*不再有吸积盘和光束喷流柱了，也不再发光了。

目前探测到的类星体与地球的距离都相距甚远，有的已经达到了300亿光年，至少的也有几亿光年，宇宙在不断地膨胀，如此之遥的距离说明了类星体形成于星系早期，探测到的光子也是类星体很多年前发出来的，类星体的实体和地球的距离已经变得更远了，或许现今已经不再发光了，物质也吸积完了演变成普通的黑洞了。

图源：PIXABAY｜图解：类星体与星系