早期观测到的类星体亮度很高并且射电也很强。后来,射电较弱亮度较高的类星体也被观测到。那类星体是星系核吗?
类星体就是星系核吗
星系核心其实是一个超大质量黑洞,当这个黑洞不断吞入星系中的气体物质达到一定的上限时,它就会变得过于饱和。其内部不再有空间能够容纳更多的物质进入,无法进入的气体从黑洞的事件视界中以能量流的形式喷出。这些被黑洞吐出的亮度极高的能量流才被称作类星体,不可把黑洞本身也算进去。
既然类星体是一道喷入太空的能量流,它肯定不是星系的中心。每个大型星系的中心都是一个超大质量黑洞(只不过有些黑洞目前并不处于喷发类星体的状态),这个超级黑洞是整个星系的引力源,它牵引整个星系中的所有天体(包括星系内的普通黑洞)绕自己公转。
黑洞可吞噬气体的容积与自身的大小有关,因为黑洞引发类星体的过程会将整个星系的气体全部吐出星系。而气体是制造恒星的原料,每个星系的恒星都必须抓紧时间,在黑洞引发类星体,并在类星体耗尽星际气体之前诞生。因此楼主可以这么理解,超大质量黑洞(的引力)制造了星系,类星体(喷出气体的过程)则掌控并限制了星系的最终规模。
拓展
其中一种天体被称为射电星系,这些星系能发出很强的射电辐射,但在可见光谱中并不是异常明亮。类星体则是亮度很高,有些射电很强有些又很弱。还有一些天体如耀变体在宽光谱段也是非常明亮的。虽然这些天体最初看似大相径庭,但它们都来自于星系中,而且它们都有一个体积很小(星系尺度)的能量来源。
当然,我们知道有一种体积很小但却非常强大的能量源,那就是黑洞。有大量的证据表明,在我们银河系的中心存在一个超大质量黑洞,并且在大多数其他星系中亦是如此。因此,这似乎合乎其理,黑洞可能就是这些非常明亮天体的能量源。
但是,我们怎么来证明这是事实呢?关键是要认识到类星体、射电星系和耀变体都是存在关系的。
当一个超大质量黑洞吞噬附近的气体、尘埃和恒星之时,这就是活跃星系核。这些活跃的黑洞被由超高温物质组成的圆盘所环绕,此即为吸积盘。它们也会在两极以接近光速喷射出气体和尘埃,这种喷射是在一种相当复杂的过程中形成,但基本上,吸积盘中的一些物质从热场和磁场中获得非常巨大的能量,它们就会被喷射出来并逃逸而不是落入黑洞。你可以在下图中看到所有这一切的
基本模型。
吸积盘中的物质是在靠近黑洞的轨道上绕着黑洞旋转,这意味着吸积盘中的所有带电粒子被加速了。在加速带电粒子时,它们会沿运动方向发射出无线电波,称为同步辐射。因此,如果沿着吸积盘的边缘观测活跃星系核,并不会在可见光谱中看到吸积盘的大部分,而是会观测到大量的射电能量。换言之,你会看到一个射电星系。
如果你以一定角度观测到一个活跃星系核,你会看到来自过热吸积盘中的强烈可见光;而基于角度的大小,也可能(或可能不会)看到强烈的无线电波,这就是类星体。
最后,如果沿着黑洞的喷射方向观测到一个活跃星系核,你就会看到非常强烈的能量源,这就是耀变体。
因此,现在我们知道,类星体就是在星系中心的活跃黑洞。因为我们看到的类星体红移很高,所以我们知道即便在最早的星系中也存在着这样的星系黑洞。我们也知道,类星体是各种不同类型的活跃黑洞的一部分。
所有的这一切都是完全取决于观测角度。
发布时间:2024-02-29 07:27
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