比10萬億個太陽還亮，堪稱宇宙最強星體的類星體，到底是什麼？

比十萬一個太陽還亮 堪稱宇宙最強星體的類星體 到底是什麼 幾乎每個星系的中央 都有一個超大質量的黑洞 我們銀河系也不例外 它的質量是太陽質量的430多萬倍 但與距離地球35億光年外的 一個超大質量黑洞OJ287相比 銀河系的黑洞太過渺小 OJ287的質量是太陽的180億倍 遠超銀河系中心的黑洞 我們的地球在OJ287面前 OJ287還有一個身份 類星體 類星體和脈衝星 微波背景輻射 星際有機分子 一度被稱爲20世紀60年代 天文學的四大發現 那麼什麼是類星體 這是一種在1963年 被發現的一類特殊天體 1960年 美國天文學家艾倫·桑德齊 用一臺5米口徑的光學望遠鏡 找到了劍橋射電源第三星表上的 第48號天體的光學對應體 也叫3C48 他發現3C48的光譜中 在一個奇怪的位置上 有一些又寬又亮的發射線 而且光譜呈現巨大的紅移 紅移是指物體的電磁輻射 由於某種原因頻率降低的現象 在可見光波段 表現爲光譜的譜線 朝紅端移動了一段距離 而根據多普勒效應 紅移是由於被觀測者的星體 正在遠離我們造成的 幾乎所有的天體都在紅移 都在遠離我們 這就證明了宇宙正在膨脹 這也說明 見喬射電源第三星表上的3C48 以及另一顆同樣特殊的3C273 都有很大的退行速度 分別達到光速的三分之一和六分之一 從光學望遠鏡中觀察 它們的形態很像恆星 但本質又與恆星不同 它們有着非比尋常的亮度 3C273的輻射廣度 就是太陽的一萬億倍 所以天文學家 就將這一類天體 命名爲類星體 後來天文學家發現 3C273與地球的距離 大約是30億光年左右 3C48是40億光年左右 它們距離我們這麼遠 我們依然能看見它們 那麼爲什麼類星體距離我們這麼遠 還會這麼亮呢 這也與黑洞有關 類星體的中心 就是一顆猛烈吞噬周圍物質的 在千萬個太陽質量以上的 超大質量黑洞 這些黑洞雖然自身不發光 但由於其強大的引力 附近的塵埃氣體 以及一部分恆星物質 圍繞在黑洞周圍 形成了一個高速旋轉的 巨大吸積盤 吸積盤的線速度可以接近光速 在吸積盤內側靠近黑洞世界的地方 物質掉入黑洞裏 在快速落向黑洞的過程中 以類似摩擦升熱的方式 釋放出巨大的能量 和吸積盤垂直的兩側 就像外噴發等離子體噴流 所有這些不可思議的消化過程 使類星體形成了驚人的景觀 它的亮度相當於 1000億顆恆星組成的星系的1000倍 類星體也當之無愧地 成爲宇宙中最耀眼的天體 而且那些被吸積物質的40%淨質量 可以直接轉化成能量 要知道 核聚變的能量轉化率只有0.7% 類星體的這些能量 通常是以光無線電波 或者X射線的形式發出的 所以可以說 類星體是一個超級巨大的能量源 但是這些能量也會造成驚人的傷害 研究人員發現 類星體噴射出來的氣流 速度可以達到6400萬千米每小時 溫度可以達到數十億度 這種高速熾熱的氣流 可以像閃電一樣穿過星系 把潛在的能形成恆星的物質 積壓到太空深處 阻礙大型星系中新恆星的誕生 現在學術界的主流觀點 認爲每個星系的中心 都存在一個超大質量黑洞 但其中 只有大約1%的黑洞 能形成發光的類星體 我們銀河系的超大質量黑洞 不夠活躍 吞併物質的速率也不夠快 所以還不足以產生類星體 當然了 平時十分穩靜的 處於非激活狀態的黑洞 也有玩嗨的時候 例如 當恆星運動到離黑洞足夠近的位置 黑洞的引力 會瘋狂拉扯恆星的物質 稱爲潮汐擾動事件 部分恆星的殘片 快速陷入黑洞之中 從而產生一陣轉瞬即逝的光亮 但潮汐擾動事件的發生概率 比超新星爆發的概率還要低 目前已知最遙遠的類星體 名叫J0313-1806 誕生於宇宙大爆炸後的6.7億年 它發出的光線 在宇宙中穿行了130億年 才傳播到地球 它也是目前已知的最古老的類星體 據估算 J0313-1806的中心 有着一個質量是太陽16億倍的 超大質量黑洞 這個黑洞正瘋狂地吞噬物質 每年它消耗的物質 相當於太陽質量的25倍 瘋狂吞噬的過程 肯定會發生劇烈的摩擦 所以J0313-1806也被加熱到超高溫 而且爆發出強烈的閃光 比太陽還要明亮10萬億倍 這也是爲什麼 我們還能探測到它的原因 但這項發現也帶來一個問題 宇宙極早期 是怎麼演化出質量這麼大的黑洞的 想要弄明白這個問題 還得對類星體展開更多的研究 今年即將升空的 詹姆斯韋伯太空望遠鏡 就擔負了這個任務 希望能揭開更多 關於類星體的祕密 這裏是宇宙天文館 記得關注我 我們下期再見