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4个类星体罕见齐聚类星体是类似恒星天体的简称，又称为似星体、魁霎或类星射电源，与脉冲星、微波背景辐射和星际有机分子一道并称为20世纪60年代天文学“四大发现”。长期以来，它总是让天文学家感到困惑不解。类星体是迄今为止人类所观测到的最遥远的天体，距离地球至少100亿光年。类星体是一种在极其遥远距离外观测到的高光度和强射电的天体。类星体比星系小很多，但是释放的能量却是星系的千倍以上，类星体的超常亮度使其光能在100亿光年以外的距离处被观测到。据推测，在100亿年前，类星体数量更多，光度更大。最新新闻罕见4个类星体齐聚：活跃黑洞彼此接近 2015-05-26 20:32北京时间5月26日消息，据国外媒体报道，借助位于夏威夷的凯克天文台，马克斯普朗克天文研究所的天文学家于近日第一次发现了4个类星体齐聚的场景，这4个活跃的黑洞彼此距离非常接近。该研究团队由天文学家约瑟汉纳威(Joseph Hennawi)领导。据介绍，这4个类星体位于遥远宇宙空间的一个超大质量结构中，环绕其周围的是一个巨大的由冷却密集气体组成的星云。由于这种现象出现的概率只有 .详情中文名类星体外文名A quasar别 称似星体、魁霎或类星射电源发现时间1960年目录1发现2命名3特征4历史研究 研究测量 研究进展 研究解释5红移之谜6理论假说 建造原理 定义假说 活动星系核说1发现1960年，美国天文学家艾伦桑德奇用一台5米口径的光学望远镜找到了剑桥射电源第三星表上第48号天体（3C 48）的光学对应体。他发现3C 48的光谱中，在一个奇怪的位置上有一些又宽又亮的发射线。1963年荷兰裔美国天文学家马丁施密特发现在3C 273的光谱中具有与3C 48类似的现象，通过仔细研究，他发现这些发射线实际上是人们早已熟知的氢的发射线，只不过朝着红光的方向移动了相当长的一段距离，也就是说它们具有非常大的红移。由于在光学望远镜中观察，类星体与普通的恒星看上去似乎没有区别。1965年 A.Sandage 发现许多类星体，它们的光学性质和类星电波源相同；都有紧密的结构，极亮的表面及蓝的颜色；但它们却没有辐射无线电波（或是太弱了，而没被测到），因此可将它们分为两类星体巨大的能量类星体巨大的能量类：类星电波源QSRs：能用光学及电波段测出，这类比较少，占类星体总数的1/20。类星体QSOs（或称电波宁静类星体）：电波较弱，只能以光学测出。类星体代表的是同一种天体，只不过有的电波辐射强度不同；科学家相信，具有强烈电波辐射的类星体可能是类星体“一生”中处于短暂的“发高烧”阶段的产物。因此，称之为类星电波源（quasars）或类星体（quasistellar objects）都可以；有必要时，再注意它有没有辐射电波即可。在可见光及电波波段的天空搜寻中，数千个类星体已被发现；例如 M.P. Veron-Cetty 及 P.Veron（1989）作的星表目录中有4,170个类星体，A.Hewit t和 G.Burbidge（1987）所出星表中3,570个附有红移资料的类星体。2011年11月8日，借助哈勃空间望远镜，天文学家们首次拍摄到围绕遥远黑洞存在的盘状构造。1 2013年1月自斯隆数字巡天项目的数据，一个国际天文学家小组发现一个创纪录的类星体集群结构，其延伸超过40亿光年。所谓类星体即一类年轻的活动星系。该项研究的第一作者，英国中央兰开夏大学天文学家罗杰克洛斯(Roger Clowes)表示：“这项发现很大程度上是一个惊喜，因为它着实突破了我们所知晓的宇宙中最大结构的尺度。”相比之下，我们所在的银河系直径不过仅有数十万光年，而银河系所处的上一级结构，即室女星系团，其延伸也仅有数亿光年而已。2015年03月03日，中国天文学家为主的科研团队发现了一颗距离地球128亿光年、430万亿倍太阳光度、中心黑洞质量约为120亿个太阳质量的超亮类星体。这是人类目前已观测到的遥远宇宙中发光最亮、中心黑洞质量最大的类星体。2 2015年5月，据国外媒体报道，借助位于夏威夷的凯克天文台，马克斯普朗克天文研究所的天文学家于近日第一次发现了4个类星体齐聚的场景，这4个活跃的黑洞彼此距离非常接近。该研究团队由天文学家约瑟汉纳威(Joseph Hennawi)领导。据介绍，这4个类星体位于遥远宇宙空间的一个超大质量结构中，环绕其周围的是一个巨大的由冷却密集气体组成的星云。由于这种现象出现的概率16MnDG无缝钢管www.16mn.cc只有千万分之一，宇宙学家或许需要重新考虑类星体演化的模型，以及超大质量结构如何形成的问题。有关的研究结果发表在2015年5月15日的科学(Science)杂志上。3 2命名灰尘环绕的类星体被发现灰尘环绕的类星体被发现20世纪六十年代，天文学家在茫茫星海中发现了一种奇特的天体，从照片看来如恒星但肯定不是恒星，光谱似行星状星云但又不是星云，发出的射电(即无线电波)如星系又不是星系，因此称它为“类星体”。类星体的发现，与宇宙微波背景辐射、脉冲星、星际分子并列为20世纪60年代天文学四大发现。1960年天文学家们发现了射电源3C 48的光学对应体是一个视星等为16等的恒星状天体，周围有很暗的星云状物质。令人不解的是光谱中有几条完全陌生的谱线。1962年，又发现了在射电源3C 273的位置上有一颗13等的“恒星”。使天文学家同样困惑的是其光谱中的谱线也不寻常。3特征从1960年起，人们对剑桥第三电波星表中（3C）一些不知意义、模糊的无线电波源，陆陆续续有下列的发现：它们的光学体很小（光学直径0.4的称陡谱；0.4的称平谱。陡谱射电源多数是双源；平谱射电源多数是致密单源，它们的厘米波段辐射特别强。类星体一般都有光变，时标为几年。少数类星体光变很剧烈，时标为几个月或几天。从光变时标可以估计出类星体发出光学辐射的区域的大小（几光日至几光年）。类星射电源的射电辐射也经常变化。观测还发现有几个双源型类星射电源的两子源，以极高的速度向外分离。光学辐射和射电辐射的变化没有周期性。类星体的发射线都有很大红移。迄今为止，观测到的最大红移为3.53（OQ 172）。对于有吸收线的类星体来说，吸收线红移z吸一般小于发射线红移z发。有些类星体有好几组吸收线，分别对应于不同的红移，称为多重红移。例如，类星体PHL 957的发射线红移为2.69，吸收线红移有五组：2.67、2.55、2.54、2.31、2.23。观测表明，有些类星体还发出X射线辐射。4历史研究研究测量最近的类星体3C273（M.Schmidt所发现）：视星等mv=12.8（其余的比16等还暗），红移z=0.158（相当距离950Mpc.约等于2.9亿光年远）。最亮的类星体S50014+81：绝对星等Mv=-33等（mv=16.5）；z值为3.14。最大红移指数（相当于最远）的类星体PKS2000-300：mv=19，z=3.78不过在1986年后，发现越来越多更大红移的类星体，其中约有30个z值超过4的；最近的报告（1990年）指出，PC1247+3406的z值为4.90。值得一提的是，类星体的数目似乎以Z=2左右为分界；红移小于2的随着z值增大，数目也越多，而红移大于2的，分布趋势则相反，z值越大的类星体数目越小。最早发现类星体巨大红移现象的，是 M.Schmidt 在分析3c 273光谱时顿悟的；他感觉那些强烈的发射谱线相对排列顺序与氢原子光谱的几条谱线很相似；不同的只是整个光谱都向红端（长波）移动了一大截。类星体的红移量是如此的巨大，不能只是以简单的哈勃定律（距离d与z值成正比）来决定它的距离；而必须以广义相对论为基础的宇宙模式来解释它。研究进展目前所知最远的类星体，约150亿光年。2001年，美国宇航局(NASA)的科学家们发现了由18个类星体组成的类星体星系，这是发现的规模最大的类星体星系，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1月23日出版的自然(Nature)杂志上宣布发现了类星体周围存在暗物质晕的证据。22006年，欧洲科学家称发现神秘罕见的“孤儿”类星体。2007年，科学家首次发现十分罕见的类星体三胞胎。2008年，科学家发现罕见的可以制造X射线的类星体。2011年科学家用哈勃望远镜揭开了一个神秘天体的面纱。2007年，一位德国生物老师在夜空中发现神秘绿色天体，距地球约6.5亿光年，被称为汉妮天体。原来这是个已经死亡的类星体。汉妮天体（Hannys Voorwerp，Voorwerp是荷兰语中“物体”的意思），可以说是宇宙中最神秘的天体之一。但2011年1月10日美国天文学会第217次会议上公开的哈勃太空望远镜拍摄到的精细照片和X光观测数据，终于揭开了汉妮天体的神秘面纱。由许多地面和太空望远镜拍摄到的原始图像表明，汉妮天体是一团巨大的炙热气体。天文学家推测，汉妮天体所发出的光，来自于一个名为IC2497的相邻星系的辐射。科学家认为，IC2497的内核里有一个巨大的黑洞，曾经吞噬掉了各种气体和星体，并释放出两股相反的炙热气体和高能辐射。这种活跃的星系也被称为类星体。当类星体发出的辐射击中气体云时，就会激发氧原子，使气体云发出绿色的光芒。美国耶鲁大学的天文学家Kevin Schawinski在进行了X光观测之后发现，这个类星体已经不再活跃了，这可能是因为它中央的黑洞已经没有“食物”可吃了。但科学家们认为，这个类星体死亡不久，因为汉妮天体还仍然在发光。鉴于IC2497的光需要几万年才能抵达汉妮天体，因此天文学家推测类星体应该是在不到20万年前熄灭的。这也意味着，它熄灭的速度要比科学家想象的快得多。2010年4月由哈勃望远镜观测到的最新图像也证实了死亡类星体的假说。值得一提的是，那次观测发现了汉妮天体里有一些年轻的恒星群，它们中的有些年龄不会超过100万岁。研究解释类星体的绝对星等Mv在-25- -33等之间（由哈勃常数Ho=50km/sMpc推算），这可推论出其光度在1012-1014L之间（约4*1038-1041W），这代表类星体是宇宙最亮的天体；它们是遥远活跃星系的极亮核及塞佛特星系、N星系及电波星系强烈活动的延续。这些的星系的轮廓只有在最近的类星体3C273的光学影像中被辨认出，呈现模糊、扩张、云雾状的斑点；通常星系被比它亮Q345B无缝钢管www.q345bgg.cc很多的核的光芒所掩过，而呈现类星体的现象。只有以极灵敏的CCD侦测器及现代影像扩大技术，这才比较有可能测出那些z0.5的类星体及和它有关的星系（因z值越小之类星体距离越近，与其有关之母星系才不至于太暗）。减去类星体光度后的星系绝对星等在-21- -23等之间，是直径40-150kpc的椭圆星系或漩涡星系。观测结果认为有强电波辐射的类星体可能属于椭圆星系，而无电波类星体则属于漩涡星系。此外，在某些类星体中，其分立的子电波源间出现分离的相对速度快过光速的超光速运动现象。例如3C273；由巨大天线阵（VLA）从1977年到1980年，以波长2.8cm的无线电波波段观测结果显示，其分立两子电波源间分离速度高达11倍光速。虽然，光速是物体运动速度的极限也是能量传递速度的极限；但这种看似不可思议的超光速现象，在视觉上却有可能造成。例如，在夜晚将探照灯射向高空，由于云层的反射，天空会出现亮点；当地面的探照灯缓慢转动时，在高空的亮点却以极快的速度在移动。如果这云层够高，亮点的速度甚至可以超过光速。以这模型来解释上述类星体中的现象，认为是由类星体中心母体喷出两股相反方向的粒子流（相当于探照灯的光），它照在星际介质上（相当于高空的云），从而激起电波辐射（相当于亮点）；因此，只要中心母体有小小的摆动，粒子流照射所激起的辐射区就会迅速的移动；如此看来，这两辐射区相离速度超过光速就大有可能了。5红移之谜根据同步电子辐射原理推论出，类星体中黑洞质量-108M，所有辐射能（光度）-1039W1013L引力透镜与类星体引力透镜与类星体。根据相对论E=mc2推算其寿命约108年。推算出如此巨大能量之结果，使得一些天文学家质疑：决定距离的基础是否为哈勃红移关系？一般认为红移所代表的可能性有三种：哈勃红移越远的星系红移效应越大；类星体是目前所发现的最远的星系，它可能代表宇宙的边缘或最早的宇宙。引力红移就是从远离强引力场的地方观测，谱线会向长波的方向移动；但需要的引力场极大（约一亿个太阳质量的黑洞），且造成的谱型与类星体的不符。局部红移认为可能是某些星系高速喷出物质所造成之局部现象（与上述视线之超光速原理相同）；支持的证据是，很多星系及类星体常成双或成群出现，而它们之间的红移值截然不同。反对的说法是，也有不少成群协同的类星体、星团和它们的母星系有相同的红移量。其中以支持哈勃红移理论的证据最为有力。寻找红移与星系相近的低红移类星体：以z0.5为范围，果然找到很多与椭圆或漩涡星系有关而红移相近的类星体；而高红移星系实在太暗，难以测出，不适用此法。双胞胎类星体的证据：1979年 D.Walsh,R.F.Carswell 和 R.J.Weymann 吃惊的发现类星体不但距离极近（5.7），星等同样是17等，z值同为1.41， 甚至完全相同的光谱。令人怀疑他们根本是同一天体，只是被重力透镜影响光线偏折而呈二重像。后来果然在类星体B旁发现一模糊的云雾，测量结果发现它是造成此光学二重像效应z=0.39 的中介星系（介于地球与此类星体之间）。此发现意义极重大，不但印证了爱因斯坦广义相对论中重力透镜的预测，而且证明红移大（z=1.41）之类星体在红移小（z=0.39）星系之后，更支持了哈勃红移的理论。重力透镜造成的光变：当中介星系转动时，由于重力的作用，使其后方类星体的光度发生变化；理论上可从观测到的类星体光变时间及影像空间角度，去推算类星体距离，再去印证哈勃红移所推算之距离是否正确。可惜，在类星体与地球之间常有无数物质，造成引力的多重影响，而不易以此法测出，有待将来进一步的改良观测技术。吸收线的支持：类星体中吸收谱线所测得的Zabs与发射谱线的z值不同，一般是ZabsZ；如果发射线z值是代表类星体的位置(距离)，则其吸收线之Zabs则是类星体和地球之间许多的星际间物质吸收所造成(如图一中L森林区，就是L线被不同距离物质吸收，所呈多重红移之结果)。当(Z-Zabs)/Z0.01，代表是类星体和地球之间许多星系外部的洞区所造成。此外，在高红移类星体吸收线中找到低红移星系（及类星体）之吸收线系统，而在低红移星系吸收线中找不到高红移类星体之吸收线，这可说明高红移星体的确是在低红移星系（类星体）的后面。另外，一种很像类星体的怪东西，在1929年被发现并定名为BL蝎虎座天体；它的特征就是几乎没有特征。光度变化不规则，只有连续光谱，测不到它的谱线（可能太弱了）。因此，它的距离也很难定出。它那属于非热性之连续光谱在可见光部份比类星体陡。已发现100个左右。到底类星体是个什么样的天体呢 ?它的外型像恒星，光谱像塞佛特星系，电波性质像电波星系？当前认定是，它是宇宙在大霹雳后，最先形成的“星系”前身。但无疑的，它是一种非常活跃的天体；如果宇宙红移理论确实是对的，那类星体对于宇宙将扮演极重大的角色；它代表的是最远，最古老的宇宙。因此能从侧面映整个宇宙的演化。也由于它高度的亮及神秘的吸收线，更是研究宇宙中介物质（介于地球和宇宙边缘之间）的最佳利器。6理论假说建造原理在宇宙中超高速运行具有星系核的星系，当它追及到另一个具有星系核的星系时，如果两者的运行速度相近，就会相互吞噬，形成了一个更大的星系。倘若这两个星系的星系核相遇，就会相互绕转而形成一个质量更大的高速旋转的星系核。这个高速旋转的星系核就像一个巨大的发电机，从它的两极爆发出能量强大的粒子流向远方喷射。星系核的能量越大，喷射粒子流的流量也就越大，喷射得也就越遥远。类星体在喷射高能粒子流的时候，会消耗其自身的能量，然而，当它俘获了其它星团或者星系以后，就会增添能量。类星体在宇宙里超高速运行的过程中，吞噬了它所遇到的所有天体。类星体是宇宙中最明亮的天体。定义假说类星体在类星体发现后的二十余年时间里，人们众说纷纭，陆续提出了各种模型，试图解释类星体的能源疑难。比较有代表性的有以下几种：黑洞假说：类星体的中心是一个巨大的黑洞，它不断地吞噬周围的物质，并且辐射出能量。白洞假说：与黑洞一样，白洞同样是广义相对论预言的一类天体。与黑洞不断吞噬物质相反，白洞源源不断的辐射出能量和物质。反物质假说：认为类星体的能量来源于宇宙中的正反物质的湮灭。巨型脉冲星假说：认为类星体是巨型的脉冲星，磁力线的扭结造成能量的喷发。近距离天体假说：认为类星体并非处于遥远的宇宙边缘，而是在银河系边缘高速向外运动的天体，其巨大的红移是由和地球相对运动的多普勒效应引起的。超新星连环爆炸假说：认为在起初宇宙的恒星都是些大质量的短寿类型，所以超新星现象很常见，而在星系核部的恒星密度极大Q345D无缝管www.q345d.cc，所以在极小的空间内经常性地有超新星爆炸。恒星碰撞爆炸：认为起初宇宙较小时代，星系核的密度极大，所以常发生恒星碰撞爆炸。活动星系核说类星体是一种光度极高、距离极远的奇异天体。越来越多的证据显示，类星体实际是一类活动星系核(AGN)。而普遍认可的一种活动星系核模型认为，在星系的核心位置有一个超大质量黑洞，在黑洞的强大引力作用下，附近的尘埃、气体以及一部分恒星物质围绕在黑洞周围，形成了一个高速旋转的巨大的吸积盘。在吸积盘内侧靠近黑洞视界的地方，物质掉入黑洞里，伴随着巨大的能量辐射，形成了物质喷流。而强大的磁场又约束着这些物质喷流，使它们只能够沿着磁轴的方向，通常是与吸积盘平面相垂直的方向高速喷出。如果这些喷流与观测者成一定角度，就能观测到类星体。正当星系红移问题闹得不可开交的