活动星系(au)是宇宙中一类特殊的星系,其核心区域存在异常剧烈的活动现象,辐射能量远普通星系。这类星系的核心通常被认为隐藏着大质量黑洞(百万到数十亿倍太阳质量),通过吸积周围物质释放巨大能量。以下是活动星系的关键特征和分类:
核心特征
大质量黑洞:中心黑洞吸积气体、尘埃等物质,形成高温吸积盘。
极端亮度:辐射覆盖从无线电波到伽马射线的全电磁波段,亮度可达普通星系的千倍以上。
喷流与辐射:部分agn产生高相对论性喷流(接近光),延伸数千光年。
变光性:亮度可能在数天至数年内剧烈变化,反映吸积过程的不稳定性。
主要类型
类星体(asar)
最明亮的活动星系,红移高(通常遥远),可见光波段显着。
喷流较弱或无,能量主要来自吸积盘。
射电星系(radiogaaxy)
强射电辐射,具有对称的巨型喷流和瓣状结构(如天鹅座a)。
分为低功率(fri)和高功率(frii)两类。
赛弗特星系(seyfertgaaxy)
近邻的较暗agn,分两类:
型:宽窄射线并存,可见吸积盘辐射。
型:仅窄射线,视线被尘埃环遮挡(符合统一模型)。
耀变体(bazar)
喷流直接朝向地球,表现为极端变光和偏振(如blc天体)。
包含光学剧变类星体(ovv)和blc天体。
能量来源
吸积盘:物质落入黑洞时摩擦加热,释放引力能(效率可达oo)。
喷流:黑洞旋转或磁场提取能量,加粒子至接近光。
观测意义
宇宙学距离:类星体作为高红移探针,研究早期宇宙。
星系演化:agn反馈可能调控恒星形成,解释星系大小与黑洞质量关联。
极端物理:喷流和吸积过程涉及相对论性物理、等离子体行为等。
统一模型
尽管agn表现多样,但差异可能主要源于观测视角和遮蔽程度(如尘埃环的遮挡),而非本质不同。例如:
赛弗特型与型的区别可能源于视线是否穿过尘埃环。
耀变体的特殊性因喷流对准地球而放大。
活动星系的研究持续推动着对黑洞物理、星系演化及宇宙高能现象的理解,是现代天体物理学的核心课题之一。
一、类星体(asar)是宇宙中最明亮的活动星系核(agn)之一,本质上是大质量黑洞剧烈吸积物质释放能量的极端天体。以下是关于类星体的详细解析:
基本特征
高亮度:
单颗类星体的光度可达银河系的数百至数千倍,但核心区域仅比太阳系稍大。
能量主要来自黑洞吸积盘(效率远高于恒星核聚变)。
遥远性与高红移:
多数类星体红移z>o,最远观测到zsi(宇宙年龄约亿年时)。
因其极亮,可作为研究早期宇宙的“灯塔”。
光谱特征:
宽射线(来自高气体云,度达数千ks)。
强紫外光学连续辐射(吸积盘热辐射)。