登陆注册
10217200000002

第2章 宇宙的活动星系

活动星系的特点

活动星系又称激扰星系,是一种有猛烈活动现象或剧烈物理过程的星系,包括类星体、塞佛特星系、射电星系和蝎虎天体等。

活动星系最主要的特点是:星系中心区域有一个极小且极亮的核,称为活动星系核;有强的非热连续谱;光谱中有宽的发射线。

有的活动星系有快速光变,时标为几小时至几年。有的活动星系有明显的爆发现象,如喷流。活动星系的特点大多数是与活动星系核联系在一起的。

有些活动星系辐射的绝大部分来自星系核,如类星体、蝎虎座BL型天体,其他部分的辐射几乎观测不到。

活动星系核

活动星系核是一类中央核区活动性很强的河外星系。这些星系显得比普通星系活跃,在从无线电波到伽马射线的全波段里都发出很强的电磁辐射,人们将它们称为活动星系。活动星系核是这些星系明亮的核心部分,尺度通常在一光年上下,只占整个活动星系的很小一部分。但由于其光度大大超过宿主星系,因此活动星系核通常也指整个活动星系。

从20世纪60年代类星体以来,又相继发现了许多具有类似特征的天体,都是系外星系,统称为活动星系核,共同点是光谱具有很高的红位移,表明距离远在宇宙学尺度上,同时光度很高,远远高于普通的星系。

据进一步的观测显示,这些天体往往具有快速的光变,光变时标从数小时到数日不等,其尺度只占整个星系的很小一部分。

此外,活动星系核的光谱范围非常宽,表现为非热辐射谱,还具有很强的发射线,同时往往伴有喷流现象。几十年来,发现的活动星系核种类繁多,包括西佛星系、类星体、射电星系、蝎虎座BL型天体等,而且不同种类之间观测特征相互混杂。

活动星系的分类

西佛星系:最早被证认的活动星系核。特点是核的亮度高,具有较强的高电离发射线,谱线很宽,有强大、变化的X射线和很强的红外辐射,大部分为旋涡星系,也有不规则星系。根据发射线的宽度、形状可分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型塞佛特星系具有宽的发射线,Ⅱ型只具有窄的发射线。进一步还可以划分成1.5、1.8、1.9等类型。

类星体:具有非常大的红移,光度很高,光谱中有发射线,可见光波段为幂律谱,多数有X射线辐射,少部分具有很强的射电辐射。

射电星系:具有很强的射电辐射,大部分有两个辐射源,称为双源型射电星系,通常为椭圆星系。根据发射线的宽度大体可分为宽线射电星系和窄线射电星系。

蝎虎座BL型天体:星系核非常亮,短时间的曝光和恒星很类似。光度具有很快的变化,射电辐射有很强的偏振,光谱中既没有吸收线也没有发射线,因此其红移只能从宿主星系的光谱推断出来。

光学剧变类星体:光度具有很快的变化,往往是强射电源。与蝎虎座BL型天体合称耀变体。

低电离核发射线区:核光度比较低,具有低电离的核发射线区,有时发现为低光度的II型塞佛特星系。

窄线X射线星系:具有高电离发射线,类似塞佛特星系,但光度较低。被认为是光谱受到星系内尘埃消光的塞佛特星系。

星爆星系:具有巨大的恒星形成区,红外光度高于可见光光度,大部分为旋涡星系。属于活动星系,但与活动星系核的关系尚无定论。除此之外还有N星系、兹威基星系、高偏振类星体、低光度活动星系核和热星体等。

根据射电波段的辐射,还可以分为射电宁静活动星系核与射电噪活动星系核两大类。其中,射电宁静活动星系核包括低电离核发射线区、塞佛特星系以及部分类星体,射电噪活动星系核包括射电噪类星体、耀变体(包括蝎虎座BL型天体和光学剧变类星体)射电星系等。

活动星系的演化

长期以来,人们一直对它们的机制和演化感到困惑,并投入了大量的人力物力进行研究,使得活动星系核成为20世纪90年代以来天文学最热门和最活跃的研究领域之一。目前被广泛接受的观点认为,活动星系核由超大质量黑洞和吸积盘构成。

依据理论和观测研究,人们建立了活动星系核标准模型,即中央是一个黑洞,周围的物质受到引力作用下落,在黑洞周围形成了吸积盘。由于耗散作用,气体被加热到很高的温度,并逐渐下落到黑洞中央,并且形成了沿吸积盘法线方向的喷流。

活动星系核的观测特征主要依赖于中心黑洞、吸积盘的特征以及观测者的视线方向。

拓展阅读

活动星系的数量约为正常星系总数的1%,其寿命约为一亿年。人类对活动星系的本质了解得还很少,对活动星系的研究已成为星系天文学甚至整个天体物理中最活跃的领域之一。

同类推荐
  • 宝藏未解之谜(世界未解之谜精编)

    宝藏未解之谜(世界未解之谜精编)

    本书是《世界未解之谜精编》系列之一,该系列精心收集了众多千奇百怪、扑朔迷离的世界未解之谜,内容涉及宇宙、生物、地理、飞碟、人体、恐龙、宝藏、百慕大、历史、金字塔、文化等多个领域,书中令人耳目一新和不可思议的未解之谜,给予了人类新的思索。人类究竟创造了多少奇迹,又留下了多少谜团,有待我们进一步探索和研究……我们深信,通过不断的努力,未知一定会变为已知。让无数探寻声化做利刃,刺破一桩桩人类千年未解之谜。
  • 未来:将来我们会怎样

    未来:将来我们会怎样

    本书是一本尽情畅想明天、激发中小学生想象力的科普读物。上百个令人目瞪口呆的问题,引发孩子强烈的好奇心和丰富的想象力;超乎寻常的难题和巧妙的回答,带领孩子进入奇妙的科学世界。
  • 世界未解之谜

    世界未解之谜

    本书以知识性和趣味性为出发点,全方位、多角度地展示各个领域最有研究价值、最具探索:卷义和最为人们所关注的300多个世界未解之谜,分为神秘宇宙、远古文明、帝王之谜、后宫之谜、生命探奇、军事之谜、神秘宝藏、文化迷踪、科学奥秘、动植物之谜等13个部分。编者在参考了大量文献资料、考古发现的基础上,结合最新的研究成果,客观地将多种经过专家学者分析论证的观点一并提出,展示给读者,使读者既多了一个与大师们面对面交流的机会,又驳了一条了解真相的途径,从而见微知著、去伪存真,揭示谜嘲背后的真相,满足其探奇心和求知欲。同时,本书配有400余幅精美图片,包括实物图片、出土文物、自然风光、建筑景观、摄影照片等。
  • 农民十万个怎么做·生产生活篇

    农民十万个怎么做·生产生活篇

    《农民十万个怎么做·生产生活篇》主要内容涵盖四个方面:一是介绍生产管理过程中的方法,增强农民生产管理的本领;二是介绍在人际交往中如何处理好各种关系,提升农民的文明素养;三是介绍与消费有关的知识与方法,帮助农民更好地做出消费决策,形成文明健康的生活方式;四是介绍饮食保键的方法和有关注意事项,提高农民的身体素质。
  • 地理如果这样看

    地理如果这样看

    本书介绍了难以走出的死亡谷、死亡谷的奇怪走石、地震中的奇闻、世界最大的珊瑚岛、太平洋复活节岛奇观、各地的奇异怪坡、可怕的厄尔尼诺现象、自然界的奇音妙响、大自然管弦乐队、出不去的利雅迪三角、吞船的日本龙三角等内容。
热门推荐
  • 丘东平作品集(中国现代文学名家作品集)

    丘东平作品集(中国现代文学名家作品集)

    赛娥出世的时候,那将一切陈旧的经验都神圣化了的催产婆,把耳朵里的痛苦的呻吟声搁在一边,冷静地吩咐着:“尾审仔,来啦!……”
  • 醒天记:九品魔女

    醒天记:九品魔女

    【2016,我用亿万鲜血向你告白!】她被逼跳楼,重生在一个快死的石女身上,死里逃生后,她肩负血仇拼命修炼,不料遇上了万年宅男永夜仙帝——夜颜。夜颜:你的灵魂可是我的东西,但我现在空虚不已,只要身子不要心。林落鄙夷道:我的灵魂凭什么是你的...东西?你怎么证明,叫它会答应么?夜颜捏住她的下巴:小寡妇,你好嫩...林落:去死!夜颜:瞧,这不答应了。
  • 就算我们终将行踪不明

    就算我们终将行踪不明

    他会是我的青春所有,他会永远活在我天空。“我喜欢你,让这成为我最后的话。——泰戈尔。”
  • 神尊追妻:逆天神女

    神尊追妻:逆天神女

    对吃太过挑剔的她,某一天听说越是修为高深的魔兽,那肉质越鲜美!某一天,她对奋力追赶着的美味一声大喝,‘肉肉别跑,快到碗里来’。可能是因为那天天气不好,结果肉没吃到,却引来一个强势霸道,比她还要聪明腹黑的妖孽男人,而她,悲剧的成了那块被他追的‘肉’!她是要吃肉,不是被吃!!!那只妖孽很委屈,很勉为其难地表示,那他被她吃好了!ps:本书没有妖艳贱货白莲花,想看此等元素的请绕道走!
  • 异世界缤纷

    异世界缤纷

    百世轮回,仅为一执念。说好的永世不分,怎奈何红尘滚滚。共赴黄泉言相聚,奈何黄泉如陌路。
  • 笑傲之我是任盈盈

    笑傲之我是任盈盈

    穿越后,发现自己变成了一名婴儿。他已经不是他,而是她。身体内一个奇怪的系统,有一个奇怪的名字“百合养成手册及其附属系统”系统没有穿越的能力,只是很简单的可以让她得到一些超出常人的东西而已。“这一世,我叫做任盈盈吗?”她看着自己白的不像真实的小手,内心中一万匹草泥马飞过,有一种叫做大姨妈的情绪,瞬间滋生~
  • 黑道校草的冰山公主

    黑道校草的冰山公主

    她,是英国的公主,也是世界排名第二——慕氏的继承人。他,是黑道中的王者,也是世界排名第一——冷氏的继承人。他们从小就是玩伴,但因一个意外分开了十二年,十二年之后他们再次相遇,却没能认出对方……(本文纯属虚构)
  • 最后的黎明之曙光召唤师

    最后的黎明之曙光召唤师

    我既成佛天下无魔,我若成魔佛若耐我?召唤神兽,天罚如何。召唤萌宠,妖娆天下
  • The Trumpet-Major

    The Trumpet-Major

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 武神通天

    武神通天

    【免费】武道极致,独步天下,上天入地,无所不能!杨涛一个平凡少年,得一惊世奇缘,踏上征战四方之旅,败尽无尽天才,傲笑诸天魔神!感谢阅文书评团提供书评支持