朋友們，今天咱們來聊聊宇宙里那些超厲害的角色，其中有個叫類星體的，可不得了，它比 10 萬億個太陽還亮呢！那類星體到底是啥？為啥它能這么亮？今天咱們就一起來嘮嘮。

上世紀(jì) 60 年代，那可是天文學(xué)界相當(dāng)不平凡的一段時(shí)期。宇宙微波背景輻射、脈沖星、星際有機(jī)分子，還有咱們今天的主角類星體，這四項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)時(shí)被稱為天文學(xué)的 “四大發(fā)現(xiàn)” 。剛發(fā)現(xiàn)類星體的時(shí)候，可把天文學(xué)家們給難住了。從天文望遠(yuǎn)鏡里看過去，它就像一顆恒星，可實(shí)際上它壓根不是恒星；它發(fā)出的射電波有點(diǎn)像星系，可又不完全一樣。得，既然搞不清楚它到底是啥，那就先叫它類星體吧。

那時(shí)候，為了研究類星體以及其他幾個重要的天文發(fā)現(xiàn)，天文學(xué)家們和相對論專家還搞起了合作。你可能覺得挺奇怪，廣義相對論現(xiàn)在可是研究宇宙的得力工具，咋到 60 年代才和天文學(xué)合作呢？其實(shí)啊，廣義相對論誕生得太早啦，理論走在了技術(shù)前面。從 1915 年愛因斯坦發(fā)表廣義相對論之后，除了那幾個著名的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，有近半個世紀(jì)，它都不溫不火的。沒辦法，理論再完美，沒實(shí)際應(yīng)用場景也白搭。后來天文觀測技術(shù)進(jìn)步了，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些難以解釋的現(xiàn)象，這才輪到廣義相對論大展身手。

經(jīng)過研究，天文學(xué)家總結(jié)出類星體至少有這么幾個特點(diǎn)。首先，類星體離咱們地球那叫一個遠(yuǎn)，距離單位都是用 “億光年” 來算的，幾十億、上百億光年都很常見。比如說，60 年代初發(fā)現(xiàn)的編號為 3C48 和 3C273 的類星體，通過分析它們的光譜，發(fā)現(xiàn)紅移特別明顯，算下來它們距離地球分別是 45 億光年和 20 億光年。

其次，類星體的發(fā)光區(qū)域特別小，一般就在幾光天到幾光年的范圍。啥是光天、光年呢？就是光在一天或者一年里跑過的距離。你想想，咱們銀河系直徑有 20 萬光年，和類星體的發(fā)光區(qū)域一對比，就知道類星體的發(fā)光區(qū)域有多小了。

可別因?yàn)樗l(fā)光區(qū)域小就小瞧它，類星體的亮度那叫一個強(qiáng)，功率極大，一般是普通星系能量釋放的上千倍。這么小的區(qū)域，釋放出這么強(qiáng)的能量，是不是很不可思議？

那如此怪異的類星體到底是啥呢？當(dāng)時(shí)科學(xué)家們提出了好多假說，像黑洞、脈沖星、超新星爆發(fā)，甚至連白洞都搬出來了。不過，最終得到大家公認(rèn)的假說是黑洞，而且還不是一般的恒星級黑洞，而是超大質(zhì)量黑洞，它們的質(zhì)量是太陽的數(shù)百萬倍乃至數(shù)十億倍不等。

那超大質(zhì)量黑洞又是怎么催生出類星體這個怪家伙的呢？這就得提到 “吸積盤” 了。黑洞本身是不發(fā)光的，類星體那么耀眼的光芒肯定得有個來源。當(dāng)一個旋轉(zhuǎn)黑洞附近存在大量星際物質(zhì)時(shí)，在引力場的作用下，這些物質(zhì)會繞著黑洞公轉(zhuǎn)并下落。這個過程中，強(qiáng)烈的摩擦讓物體溫度急劇升高，就形成了一個溫度由內(nèi)向外逐步遞減的吸積盤，并且對外發(fā)出電磁輻射。你可能要問了，黑洞不是連光都能吸進(jìn)去嗎，怎么電磁波還能跑出來？其實(shí)啊，黑洞本身不會主動發(fā)光，但吸積盤會啊。嚴(yán)格來講，吸積盤并不是黑洞的一部分，只是黑洞外圍有大量物質(zhì)被吸引過來形成的，而且吸積盤不在黑洞視界以內(nèi)，只要不在視界里面，物體就有可能逃離黑洞，光自然也能跑出來。

既然提到了吸積盤，很多朋友可能會聯(lián)想到 “噴流”。噴流是出現(xiàn)在吸積盤兩側(cè)中心的一種現(xiàn)象，從那里噴射出的粒子，速度基本上都是接近光速的相對論速度，有的甚至因?yàn)樘咏馑伲瑢?dǎo)致觀測上的視覺速度看起來能超過光速。至于相對論性噴流的成因，目前理論不止一種。比較熟知的一種叫 Blandford - Znajek 理論，它認(rèn)為在大尺度磁場條件下，如果有一束能流進(jìn)入旋轉(zhuǎn)黑洞的能層，通過負(fù)能量軌道，就能分離出一束正能量能流，簡單來說，就是利用旋轉(zhuǎn)黑洞能層里蘊(yùn)藏的轉(zhuǎn)動能來為相對論性噴流提供能量。

目前科學(xué)家們普遍認(rèn)為，類星體的核心就是一個超大質(zhì)量黑洞，而且類星體的一些能量釋放過程，還涉及奪取黑洞自身能量呢。比如說，咱們前面提到的相對論性噴流，就是以黑洞的轉(zhuǎn)動能為能量來逃離黑洞的，這可不就是奪取黑洞能量的一種方式嘛。

在 2025 年 4 月，來自國家天文臺、北京大學(xué)等單位的學(xué)者，利用我國的郭守敬望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行光譜巡天觀測時(shí)，證認(rèn)出 1982 個銀道面背景類星體，其中 1338 個都是新發(fā)現(xiàn)的星體呢。過去，大型類星體巡天主要關(guān)注北天、南天的高銀緯天區(qū)，銀道面天區(qū)因?yàn)閴m埃消光、紅化以及星場密集等問題，一直是類星體搜尋的 “無人區(qū)”。這次的發(fā)現(xiàn)，讓研究者們看到了在銀道面區(qū)域搜尋背景類星體的潛力，也為后續(xù)研究打下了基礎(chǔ)。

再比如說，2024 年 2 月有研究報(bào)告稱，120 億光年外有個代號 J0529 - 4351 的類星體，可能是目前已知宇宙最亮的天體，比太陽亮 500 萬億倍。它為啥這么亮呢？原來是其中心的黑洞質(zhì)量是太陽的 170 億倍，而且這個黑洞增長速度極快，相當(dāng)于每天能 “吃下一個太陽” 的物質(zhì)。這個類星體發(fā)出的光亮全部來自其黑洞的吸積盤，這個吸積盤直徑達(dá) 7 光年，也是目前已知最大的吸積盤。說起來，這個類星體早在 1980 年就被歐洲南方天文臺的研究人員發(fā)現(xiàn)了，但是因?yàn)樗亮耍娔X模型自動分析歐洲航天局 “蓋亞” 衛(wèi)星采集的數(shù)據(jù)時(shí)，還錯把它當(dāng)成了一顆恒星。直到去年，研究人員用澳大利亞和智利的天文望遠(yuǎn)鏡觀測收集數(shù)據(jù)后，才確定它是個類星體。

還有在 2025 年 5 月 21 日發(fā)表于《自然》雜志的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，天文學(xué)家觀測到距離地球大約 110 億光年的一個類星體，在這個看似單一的光點(diǎn)中，識別出了兩個星系。一個是有活躍星系核的類星體，另一個是普通的規(guī)則星系，這兩個星系質(zhì)量和銀河系差不多，正在合并。當(dāng)類星體的伴星系運(yùn)行到射流前方時(shí)，被射流刺穿。這一過程中，射流摧毀了伴星系的結(jié)構(gòu)，讓被照射區(qū)域的分子云電離蒸發(fā)，只留下一些無法蒸發(fā)的致密小團(tuán)塊，這些小團(tuán)塊質(zhì)量太小，沒法孕育新恒星，慢慢地，伴星系可能就會失去生機(jī)。

你看，關(guān)于類星體，咱們?nèi)祟愐呀?jīng)有了不少發(fā)現(xiàn)，但同時(shí)也還有很多未知等待我們?nèi)ヌ剿鳌Ｕf不定哪天，又有新的發(fā)現(xiàn)，能讓我們對類星體有更深刻的認(rèn)識呢。宇宙這么大，奧秘?zé)o窮，類星體只是其中一個小小的部分，卻已經(jīng)讓我們大開眼界。真的很期待未來，科學(xué)家們還會帶給我們哪些關(guān)于宇宙的驚喜。

好啦，今天關(guān)于類星體的科普就到這兒啦，如果覺得有意思，麻煩動動你那發(fā)財(cái)?shù)男∈郑o我點(diǎn)個贊、關(guān)注一下唄，保準(zhǔn)你往后好運(yùn)連連，干啥都順風(fēng)順?biāo)?/p>