类星体红移

类星体红移
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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”。红移：即宇宙大爆炸理论中，所有的形体都在向四周扩散，都在离我们远去；由于多普勒效应，从离开我们而去的恒星发出的光线的光谱向红光光谱方向移动。类星体红移：即上述星体离我们远去的过程。

历史

20世纪60年代发现的一种新型天体，它在照相底片上具有类似恒星的像，它的光谱有巨大红移，发射出很强的无线电波。类星体的显著特点是，它在以飞快的速度远离我们而去，因此具有很大的红移。这类天体距离我们都很远，大约在几十亿光年以外，甚至更远，可看上去光学亮度却不弱。可见光区的辐射功率是普通星系的在百上千倍，而射电功率竟比普通星系大上100万倍。对类星体的发现是上个世纪60年代天文学的四大发现之一。起初，人们接收到射电波，却不知道是从哪里发射的。1960年，马修斯和桑德奇找到了射电源3C48的光学对应体，看起来它像是一颗恒星。分光观测表明，它的光谱中有许多宽而强的发射线，当时未能证认出这些谱线。1963年，射电源3C273被证认为一个13星等的类似恒星的天体。M.施米特发现它的光谱与3C48的光谱很类似，并且成功地证认了3C273的谱线。结果表明，它们是地球上熟知的一些元素产生的发射线，但其红移很大，达0.158。3C48的谱线也得到了证认，红移更大，达0.367。随后，又陆续发现了一批性质类似3C48和3C273的射电源。它们在照相底片上都呈类似恒星的像，因此被称为类星射电源。光学观测表明，类星射电源的紫外辐射非常强。后来发现一些光学性质类似于3C48和 3C273的天体，但它们并不发出射电辐射。这种天体称为蓝星体。类星射电源和蓝星体被统称为类星体。到1979年已发现了1000多个类星体，其中类星射电源约300多个。

类星体特点

①类星体在照相底片上具有类似恒星的像，这意味着它们的角直径小于1秒。极少数类星体有微弱的星云状包层，如3C48。还有些类星体有喷流状结构。②类星体光谱中有许多强而宽的发射线，包括容许谱线和禁线。最经常出现的是氢、氧、碳、镁等元素的谱线，氦线非常弱或者不出现，这只能用氦的低丰度来解释。现在普遍认为，类星体的发射线产生于一个气体包层，产生的过程与一般的气体星云类似。类星体的发射线很宽，说明气体包层中一定存在猛烈的湍流运动。有些类星体的光谱中有很锐的吸收线，说明产生吸收线的区域里湍流运动的速度很小。③类星体发出很强的紫外辐射，因此，颜色显得很蓝。光学辐射是偏振的，具有非热辐射性质。另外，类星体的红外辐射也非常强。④类星射电源发出强烈的非热射电辐射。⑤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。⑥类星体的发射线都有很大红移。⑦近年来的观测表明，有些类星体还发出X射线辐射。