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類星體的形成及人類對(duì)類星體的了解

 中粒子 2017-06-16

類星體就是類似恒星天體的一種簡(jiǎn)稱,又稱為魁霎、似星體或類星射電源,20世紀(jì)60年代天文學(xué)“四大發(fā)現(xiàn)”之一,長(zhǎng)期以來,天文學(xué)家對(duì)類星體充滿了好奇,同時(shí)對(duì)他的探索也從未間斷。

類星體是目前為止人類所觀測(cè)到的里地球最遙遠(yuǎn)的天體,距離地球至少100億光年。類星體之所以能被天文學(xué)家觀察到,還在于他能以光、無線電波或x射線的形式發(fā)射出巨大的能量。但是類星體比星系小很多,跟太陽(yáng)系相比就不用說了,但是釋放的能量卻是星系的千倍以上,而且類星體的超常亮度使其光能在100億光年以外的距離處被觀測(cè)到。而且根據(jù)天文學(xué)家的研究,類星體的移動(dòng)速度很快,估計(jì)在幾百億年前,類星體的數(shù)量比現(xiàn)在觀察到的更多。

類星體

類星體的定義理論學(xué)說

目前類星體就像一個(gè)謎團(tuán)困惑著天文學(xué)家,根據(jù)長(zhǎng)期對(duì)類星體的講究,天文學(xué)家也有了不少的收獲,同時(shí)提出了各種假說。

對(duì)于類星體的形成天文學(xué)家認(rèn)為。浩瀚的宇宙中存在很多超高速運(yùn)行的具有星核的星系,當(dāng)它與另一個(gè)具有星系核的星系時(shí)相遇時(shí),如果兩者的運(yùn)行速度相近,就會(huì)相互吞噬,形成了一個(gè)更大的星系。當(dāng)兩個(gè)星系的星系核相鄰,就會(huì)互繞轉(zhuǎn)而形成一個(gè)質(zhì)量更大的高速旋轉(zhuǎn)的星系核。這個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的星系核就會(huì)像一個(gè)巨大的發(fā)電機(jī)一樣,從它的兩極爆發(fā)出能量強(qiáng)大的粒子流向遠(yuǎn)方噴射。形成一個(gè)小型的類星體,這種小型類星體的星系核的能量越大,噴射粒子流的流量也就越大,噴射的距離也就越遙遠(yuǎn)。當(dāng)然類星體在噴射高能粒子流的時(shí)候,也會(huì)消耗其自身的能量,但是,當(dāng)它與其他的具有星核的星系和其它星團(tuán)相遇以后,就會(huì)增添能量。在宇宙無限的空間中不斷吞噬它所遇到的所有天體,慢慢的它就變成宇宙中最明亮,能量最大的天體。

類星體

在人類發(fā)現(xiàn)類星體的20余年時(shí)間里,天文學(xué)家陸續(xù)提出了各種模型,試圖解釋類星體的能源疑難。主要有以下的幾種代表性學(xué)說:

黑洞假說:有人認(rèn)為類星體的中心是一個(gè)巨大的黑洞,黑洞擁有巨大的吸力,所有它不斷地吞噬周圍的物質(zhì),并且釋放出巨大的能量。

白洞假說:白洞與黑洞一樣,白洞同樣是一種廣義相對(duì)論所預(yù)言的一類天體。但是卻與黑洞的不斷吞噬物質(zhì)相反,白洞可以源源不斷的輻射出能量和物質(zhì)。

反物質(zhì)假說:有個(gè)天文學(xué)家則認(rèn)為類星體的主要能量來源于宇宙中的正反物質(zhì)的湮滅。

巨型脈沖星假說:認(rèn)為類星體是一種巨型的脈沖星,主要因?yàn)榇帕€的扭結(jié)而造成能量的噴發(fā)。

近距離天體假說:認(rèn)為類星體并不是處在遙遠(yuǎn)的宇宙邊緣,而是在銀河系邊上的高速向外運(yùn)動(dòng)的一種天體,其中巨大的紅移則是由和地球相對(duì)運(yùn)動(dòng)的多普勒效應(yīng)而引起的。

新星連環(huán)爆炸假說:認(rèn)為最初的宇宙,所有的恒星都是些大質(zhì)量的短壽恒星類型,所以超新星現(xiàn)象很常見,然后星系核部的恒星密度確實(shí)極大的,所以在極小的空間內(nèi)經(jīng)常性地有超新星爆炸,從而導(dǎo)致類星體能量巨大。

恒星碰撞爆炸:認(rèn)為原始宇宙小時(shí)代,星系核的密度很大,所以常發(fā)生恒星碰撞爆炸。形成很多具有星系核的小行星,經(jīng)過無數(shù)歲月形成了如今觀測(cè)到的類星體。

活動(dòng)星系核說:認(rèn)為類星體是一種光度極高、距離極遠(yuǎn)的奇異天體。而這種奇異天體---類星體是一類活動(dòng)星系核(AGN)。而普遍認(rèn)可的一種活動(dòng)星系核模型認(rèn)為,在星系的核心位置有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,這個(gè)黑洞就像一個(gè)巨大的吸盤,在吸積盤內(nèi)側(cè)靠近黑洞視界的地方,物質(zhì)掉入黑洞里,伴隨著巨大的能量輻射,形成了物質(zhì)噴流。而強(qiáng)大的磁場(chǎng)又約束著這些物質(zhì)噴流,使它們只能夠沿著磁軸的方向,通常是與吸積盤平面相垂直的方向高速噴出。如果這些噴流與觀測(cè)者成一定角度,就能觀測(cè)到類星體。

上面的這些觀點(diǎn),僅僅是天文學(xué)家的一種假說,有的雖有理論根據(jù),但并不能很好地解釋類星體的紅移.持非宇宙學(xué)紅移觀點(diǎn)的人認(rèn)為,類星體的紅移是對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)的挑戰(zhàn)。需要更多天文學(xué)家的努力才能更好的解釋類星體紅移的具體原因。

 

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