什么是类星体(Quasar)？

类星体（准恒星雷达源）是距离地球7.8亿到130亿光年的巨大发光体，它们被认为是活动星系核，包含一个中心超大质量黑洞。最亮的类星体比我们的太阳亮2万亿倍，或者大约100个银河系星系。它们的光输出是连续的，但强度可以在年、月、周、日甚至小时的时间尺度上波动，这表明它们相当密集。为了产生它们所产生的光量，类星体必须由超大质量的黑洞提供动力。就在20世纪80年代，天体物理学家们对类星体究竟是什么还存在着很大的分歧。当发现一些类星体被星系包围时，一种科学共识出现了，这就是活动星系核理论。据计算，为了产生大量的光，类星体必须由每年吞噬10到1000个太阳质量的超大质量黑洞提供动力。在这样一个黑洞的吸积盘中，过热气体被加速到接近光速，释放出大量的电磁波作为质量的很大一部分直接转化为能量。在这种圆盘中，大约10%的物质转化为能量，相比之下，典型恒星中只有0.7%的质量在聚变反应中转化为能量。类星体是巨大的发光体，距离地球高达130亿光年。据信类星体从其旋转极发射出相对论性喷流，就像它们的近亲脉冲星一样通过观察类星光到达地球时的引力透镜效应，证实了爱因斯坦的相对论起初人们认为所有的类星体都是"射电噪声"的，这促使它们被贴上了放射源的标签，但随后的观察发现，只有少数类星体（约10%）发射出大量的射电能。"射电安静"类星体被称为类星体（QSO），在研究早期宇宙以及恒星和星系最初是如何形成的过程中起着极其重要的作用。早期的结构如类星体可能被解释为星系的"诞生之痛"。在早期宇宙中，气体的分布更加均匀，因此，一个新形成的黑洞将有足够的机会吸收周围的物质。例如，我们银河系中心的超大质量黑洞，包含了约370万个太阳质量，尽管它开始时的质量比这个小得多。数十亿年来，它一直忙于吸收其他恒星，但最强烈的恒星消耗可能发生在早期的历史时期，这就解释了为什么我们在现代宇宙中没有看到任何类星体，但它们很容易在较老的区域被观测到。