类星体,全称为“类星体天体”,是一种极其明亮、遥远且活跃的星系核。它们在宇宙中的分布非常广泛,可以追溯到宇宙早期,是宇宙中已知的最亮的天体之一。
遥远宇宙中拥有巨大黑洞的类星体示意图
类星体是1963年被发现的一类特殊天体。它们因看起来是"类似恒星的天体"而得名,而实际上却是银河系外能量巨大的遥远天体,其中心是猛烈吞噬周围物质的、在千万太阳质量以上的超大质量黑洞。这些黑洞虽然自身不发光,但由于其强大的引力,周围物质在快速落向黑洞的过程中以类似"摩擦生热"的方式释放出巨大的能量,使得类星体成为宇宙中最耀眼的天体。天文学家通过大型巡天已经发现了20多万颗类星体,然而其中距离超过127亿光年的类星体只有40个左右。
类星体是人类观测到的非常遥远的天体,高红移的类星体距离地球可达到100亿光年以上。类星体是一种在极其遥远距离外观测到的高光度天体,80%以上的类星体是射电宁静的。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。
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。