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虽然,光速是物体运动速度的极限也是能量传递速度的极限;但这种看似不可思议的超光速现象,在视觉上却有可能造成。例如,在夜晚将探照灯射向高空,由于云层的反射,天空会出现亮点;当地面的探照灯缓慢转动时,在高空的亮点却以极快的速度在移动。如果这云层够高,亮点的速度甚至可以超过光速。以这模型来解释上述类星体中的现象,认为是由类星体中心母体喷出两股相反方向的粒子流(相当于探照灯的光),它照在星际介质上(相当于高空的云),从而激起电波辐射(相当于亮点);因此,只要中心母体有小小的摆动,粒子流照射所激起的辐射区就会迅速的移动;如此看来,这两辐射区相离速度超过光速就大有可能了。
根据同步电子辐射原理推论出,类星体中黑洞质量--10^8M⊙,所有辐射能(光度)--10^39W≒10^13L⊙。根据相对论E=·c2推算其寿命约10^8年。推算出如此巨大能量之结果,使得一些天文学家质疑:决定距离的基础是否为哈勃红移关系?
一般认为红移所代表的可能性有三种:哈勃红移,越远的星系红移效应越大;类星体是目前所发现的最远的星系,它可能代表宇宙的边缘或最早的宇宙。
引力红移,就是从远离强引力场的地方观测,谱线会向长波的方向移动;但需要的引力场极大(约一亿个太阳质量的黑洞),且造成的谱型与类星体的不符。
局部红移,认为可能是某些星系高速喷出物质所造成之局部现象(与上述视线之超光速原理相同);支持的证据是,很多星系及类星体常成双或成群出现,而它们之间的红移值截然不同。反对的说法是,也有不少成群协同的类星体、星团和它们的母星系有相同的红移量。
其中以支持哈勃红移理论的证据最为有力。
寻找红移与星系相近的低红移类星体:以z≦0.5为范围,果然找到很多与椭圆或漩涡星系有关而红移相近的类星体;而高红移星系实在太暗,难以测出,不适用此法。
双胞胎类星体的证据:1979年 D.Walsh,R.F.Carswell 和 R.J.Weyann 吃惊的发现类星体不但距离极近(5.7),星等同样是17等,z值同为1.41, 甚至完全相同的光谱。令人怀疑他们根本是同一天体,只是被重力透镜影响光线偏折而呈二重像。后来果然在类星体B旁发现一模糊的云雾,测量结果发现它是造成此光学二重像效应z=0.39 的中介星系(介于地球与此类星体之间)。此发现意义极重大,不但印证了爱因斯坦广义相对论中重力透镜的预测,而且证明红移大(z=1.41)之类星体在红移小(z=0.39)星系之后,更支持了哈勃红移的理论。
重力透镜造成的光变:当中介星系转动时,由于重力的作用,使其后方类星体的光度发生变化;理论上可从观测到的类星体光变时间及影像空间角度,去推算类星体距离,再去印证哈勃红移所推算之距离是否正确。可惜,在类星体与地球之间常有无数物质,造成引力的多重影响,而不易以此法测出,有待将来进一步的改良观测技术。
吸收线的支持:类星体中吸收谱线所测得的Zabs与发射谱线的z值不同,一般是Zabs≦Z;如果发射线z值是代表类星体的位置(距离),则其吸收线之Zabs则是类星体和地球之间许多的星际间物质吸收所造成(如图一中Lα森林区,就是Lα线被不同距离物质吸收,所呈多重红移之结果)。当(Z-Zabs)/Z≧0.01,代表是类星体和地球之间许多星系外部的洞区所造成。
此外,在高红移类星体吸收线中找到低红移星系(及类星体)之吸收线系统,而在低红移星系吸收线中找不到高红移类星体之吸收线,这可说明高红移星体的确是在低红移星系(类星体)的后面。另外,一种很像类星体的怪东西,在1929年被发现并定名为BL蝎虎座天体;它的特征就是几乎没有特征。光度变化不规则,只有连续光谱,测不到它的谱线(可能太弱了)。因此,它的距离也很难定出。它那属于非热性之连续光谱在可见光部份比类星体陡。已发现100个左右。
到底类星体是个什么样的天体呢 ?它的外型像恒星,光谱像塞佛特星系,电波性质像电波星系……?当前认定是,它是宇宙在大霹雳后,最先形成的“星系”前身。但无疑的,它是一种非常活跃的天体;如果宇宙红移理论确实是对的,那类星体对于宇宙将扮演极重大的角色;它代表的是最远,最古老的宇宙。因此能从侧面映整个宇宙的演化。也由于它高度的亮及神秘的吸收线,更是研究宇宙中介物质(介于地球和宇宙边缘之间)的最佳利器。
建造原理,在宇宙中超高速运行具有星系核的星系,当它追及到另一个具有星系核的星系时,如果两者的运行速度相近,就会相互吞噬,形成了一个更大的星系。倘若这两个星系的星系核相遇,就会相互绕转而形成一个质量更大的高速旋转的星系核。这个高速旋转的星系核就像一个巨大的发电机,从它的两极爆发出能量强大的粒子流向远方喷射。
星系核的能量越大,喷射粒子流的流量也就越大,喷射得也就越遥远。类星体在喷射高能粒子流的时候,会消耗其自身的能量,然而,当它俘获了其它星团或者星系以后,就会增添能量。类星体在宇宙里超高速运行的过程中,吞噬了它所遇到的所有天体。类星体是宇宙中最明亮的天体。
定义假说,类星体在类星体发现后的二十余年时间里,人们众说纷纭,陆续提出了各种模型,试图解释类星体的能源疑难。比较有代表性的有以下几种。
黑洞假说:类星体的中心是一个巨大的黑洞,它不断地吞噬周围的物质,并且辐射出能量。