类星射电源

类星射电源是一种光学上类似于恒星的强射电源，其辐射谱线表现出巨大的红移现象。这类射电源通常呈现出强烈的紫外线辐射，外观呈现蓝色。自1963年首次发现类星体以来，截至1979年，已经发现了超过1000个此类射电源，其中有300多个属于射电非常活跃的类型。一些研究人员认为，类星射电源可能只是类星星系在其漫长生命周期中的一个短暂阶段。

特征

类星射电源的特点之一是其远距离的位置，这使得它们的射电功率显得异常强大。一个典型的宇宙学距离上的类星射电源的输出功率大约为每秒10^47尔格，其亮度可以与最明亮的特殊射电星系相比。如果将这些射电源视为位于银河系附近，那么其输出功率大约为每秒10^43尔格。一个类星射电源的总能量可以达到10^62尔格。使用分辨率极高的甚长基线干涉仪对类星射电源进行直接观测，或者利用月球遮挡的方法，可以发现它们的射电结构与射电星系相似，表现为一定间隔的双子源结构。这些双子源的最大间距可以达到数十万光年，例如3C47的双子源间距就达到了68万光年。此外，还观察到了类星射电源不同部位随着时间的变化而发生的变化。类星射电源的射电谱通常遵循幂律形式S_v∝v，其中S_v代表源的流量密度，v代表频率，α代表频谱指数，α的平均值约为0.75。射电谱特征与其他特征之间存在着一定的关联性。例如，具有双子源的类星射电源的射电谱往往较为陡峭，而那些无法分辨出双子源的类星射电源则常常拥有平坦的射电谱。频谱与类星射电源随时间变化的关系显示，没有光变或射电变化的类星射电源的频谱多为陡峭的，而那些发生变化的源的频谱则常为平坦甚至反转的。类星射电源的流量密度一般低于100央，并且几乎都是变化的，尤其是在高频端更为显著。这种变化是无规律的，有时会在短短几个星期内突然增强数倍。由于射电源本身的输出功率就已经非常高，因此即使只增强数倍也意味着释放了极为庞大的能量。而且由于这种变化发生在几个星期内，因此变化源的尺寸必须小于在这段时间内无线电能够传播的距离，大约在10^16至10^17厘米之间。

红移

类星射电源因其远离地球，其径向退行速度v非常大，因此可以通过下式计算其红移z：z=Δλ/λ/c，其中c为光速，λ为实验室测量的谱线波长，Δλ为观测到的波长与实验室测量的波长之间的差异。几乎所有类星射电源的频谱都显示出巨大的红移，大多数红移大于1。例如，类星射电源OQ172的红移高达3.53，这意味着其退行速度接近光速的91%，也就是每秒273,000公里。

演化模型

目前，根据观测数据提出了多种类星射电源的演化模型。这些模型将类星射电源分为至少四个组成部分：1. 主要中心源产生连续辐射，其线度不超过10^16至10^17厘米（假设类星射电源位于宇宙学距离处）；2. 包含纤维或电离气体斑块的气壳，其直径大于10^19至10^20厘米；3. 高频部分通常会变化，其所占直径不超过10^19至10^20厘米；4. 低频部分相对稳定，其所占直径约为10^21至10^24厘米。这些尺度指的是平均值，实际各个源之间可能存在较大差异。对于具有双子源结构的类星射电源，统计结果显示，两个子源之间的距离是理解其演化过程的一个重要参数。随着两个子源之间距离的增加，光学光度和射电光度都会降低。在演化过程中，射电谱型即频谱指数基本上保持不变。射电辐射主要是非热同步加速辐射，而光学辐射主要也是非热辐射，但在类星射电源的演化过程中，热辐射的比例逐渐增加。类星射电源可能是星系的早期阶段，但现有统计数据并未表明类星射电源是在同一时期形成的。大红移和快速变化是类星射电源最重要的特征，为天体物理学和天体演化的研究提供了新的线索。然而，为什么在这么短的时间内从如此小的区域发射出如此多的辐射能量，这一问题仍有待深入研究。

参考资料

类星体的能量之谜.百家号.2024-10-26

特殊的河外天体——类星体.百家号.2024-10-26

要是有一个星系相对地球以(大于?)光速远离，那么她的光就永远也到达不了地球了?这种情况存在吗?.知乎.2024-10-26