类星体红移
类星体红移
类星体红移是指一类特殊的天体——类星体所表现出的红移现象。类星体是在20世纪60年代被天文学家发现的一类奇特天体,它们在照相底片上的影像类似恒星,光谱显示为行星星云,但实际并非如此。类星体的特点在于它们快速远离地球,因而呈现出明显的红移。
发现历史
类星体的发现始于20世纪60年代,最初通过接收射电波而未明确来源。1960年,马修斯和艾伦·桑德奇首次将射电源3C48与其光学对应体联系起来,发现其光谱包含宽而强的发射线。1963年,M.施米特确认了3C 273的光谱并识别出其谱线,显示出较大的红移。此后,更多类似3C 48和3C273的射电源被发现,因其在照相底片上的类似恒星光斑而得名类星射电源。光学观测显示此类天体的紫外辐射强烈,且具有较强的非热辐射特性。到1979年,已知的类星体数量达到1000余个,其中包括约300个类星射电源。
特征
外观特征
类星体在照相底片上呈现类似恒星的图像,角直径通常小于1秒。少数类星体周围有微弱的星云状包层,如3C48,还有一些则展现出喷流状结构。
光谱特征
类星体的光谱中包含多种强而宽的发射线,主要由氢、氧、碳、镁等元素的谱线组成,氦线较弱或不存在,这暗示着氦的低丰度。这些发射线被认为是由气体包层中的湍流运动所产生的。此外,类星体的光谱中也可能包含锐利的吸收线,表明存在湍流运动速度较小的区域。
辐射特征
类星体发出强烈的紫外辐射,使其外观显蓝色。光学辐射具有非热辐射性质,并且偏振。红外辐射同样强烈。类星射电源则发出强烈的非热射电辐射。
变动特征
类星体的亮度会发生变化,时间尺度从几年至几个月或几天不等。这些变化可用于估算光学辐射区域的大小。类星射电源的射电辐射也会发生变化,且没有周期性。
红移特征
类星体的发射线具有显著的红移,这一特征使得它们成为目前已知的最遥远的天体之一。
形成与性质
类星体的射电辐射被认为是同步加速辐射,光学辐射很可能也是同步加速辐射。类星体的红外辐射仍在研究中,但至少一部分可能是同步加速辐射。若类星体的红移是宇宙学红移,那么它们的光度将是迄今观测到的最大值。类星体的寿命估计为10^6年,高能电子和磁场的总能量预计高达10^62尔格。然而,如何在一个相对较小的区域内产生如此巨大的能量以及高能电子的产生机制等问题尚未得到满意解答。
影响与关联
类星体与活动星系有许多共同之处,两者都拥有活跃的核心、强发射线、非热辐射等特点。因此,类星体可能被视为活动星系的一种极端形式。类星射电源的射电性质与射电星系和N星系相似,而光学性质则与I型塞弗特星系相近。类星体的吸收线可能源于附近抛出的气体云或观测者与类星体间的其他河外天体
超光速现象
在类星射电源中观察到了超光速现象,如3C345等,其两致密子源以高速分离。对此现象有两种不同的理解:要么类星体不在宇宙学距离内,从而不存在真正的超光速现象;要么超光速现象确实存在,但只是视觉上的错觉,而非真实的物理现象。
目录
概述
发现历史
特征
外观特征
光谱特征
辐射特征
变动特征
红移特征
形成与性质
影响与关联
超光速现象
参考资料