类星体一颗含有黑洞之心的神秘天体

　　上世纪60年代是天文学界不平凡的一段时期，宇宙微波背景辐射、脉冲星、星际有机分子以及今天要提到的类星体，这四项在当时被称为天文学的四大发现。
　　在上篇文章中从黑洞身上拔毛？这种方式可夺取黑洞29%的能量我们曾提到了一种夺取黑洞能源的办法，就通过一些物理手段来换取旋转黑洞的转动能，但由于人类科技落后，无法实施，不过在广袤的宇宙中，这种夺取黑洞能量的事情并不稀奇，而这位能够从黑洞带走能量的英雄正是类星体。
　　何为类星体？直观来讲：从天文望远镜看过去，它好似一颗恒星，但实际上并不是恒星；发出的射电波好似星系，但又不完全像星系。于是在早期研究中便将其命名为类星体，实际上就是不知道具体是什么天体。
　　当时为了研究类星体以及同时期发现几项重要天文发现，天文学家们和相对论专家开展了一次合作，这一点可能在咱们现在看来是有些不可思议的，毕竟我们现在已经熟知（或者说＂默认＂更为恰当）广义相对论是研究宇宙的利器，可为什么直到上世纪60年代，才有了相对论和天文学的合作呢？
　　只能说相对论出生的太早了（特指广义相对论），理论赶在了技术前面，自1915年爱因斯坦发表广义相对论，除了那几项著名的验证之外，实际上在后续的近半个世纪里，一直是不温不热的状态，没办法，理论虽美，但找不到实际应用（或者说没法开展）啊。
　　后来随着天文观测的进步，天文学家们开始逐步发现宇宙中有一些难以解释的现象，这才有了相对论大展拳脚的机会。当时天文学家总结了类星体至少有以下三种特点：
　　①类星体距离咱们地球异常的遥远，距离单位都是用＂亿光年＂计，几十、上百亿光年很常见。比如说在60年代初发现的编号为3c48和3c273的类星体，通过分析它们的光谱，发现红移非常明显，计算显示它们距离地球分别为45亿光年和20亿光年。
　　②类星体的发光区域很小，一般在几光天到几光年不等（所谓光天、光年就是指光速跑完相应时间所产生的长度）
　　③类星体的亮度极强，也就是表明它的功率极大，一般是普通星系能量释放的上千倍。而我们要知道一般星系的尺寸有多大呢？像咱们银河系的直径就有20万光年，对比于刚才提到的发光区域只有几光天到几光年，可想而知，类星体的发光强度也是异大的。如此怪异的天体到底是什么呢？
　　当时科学家们提出过很多中假说，比如黑洞、脉冲星、超新星爆发、甚至连白洞都搬出来了，最终得到公认的假说落到了黑洞身上，并且还不是一般的恒星级黑洞，而是超大质量黑洞，它们的质量是太阳的数百万倍乃至数十亿倍不等。
　　如此大质量的黑洞又是怎么催生了类星体这么个怪家伙呢？
　　这就得提到＂吸积盘＂了，毕竟黑洞本身是不发光的，类星体那么耀眼的光芒总得有个来源吧？而黑洞吸积盘模型恰好能解释这一点。
　　我们知道，当一个旋转黑洞附近存在大量星际物质时（一般来说，宇宙中几乎所有的黑洞都是旋转黑洞，不旋转的史瓦西黑洞很少），在引力场的作用下，这些物质会绕着黑洞公转并下落，强烈的摩擦导致物体温度飙升，形成了一个温度由内向外逐步递减的吸积盘，并且对外发出电磁辐射。
　　黑洞不是不发光吗？怎么电磁波还能跑出来？
　　黑洞本身不会主动发光没错，但吸积盘会啊。严格来讲，吸积盘并不是黑洞的组成部分，只是黑洞外围有大量的物质被黑洞吸引所致，并且吸积盘并不在黑洞视界以内，只要不在视界里面的物体都是有可能逃离黑洞的，更不要说是光了。
　　既然已经提到了吸积盘，相信不少朋友会联想到另一个词——＂喷流＂，这是一种出现在吸积盘两侧中心的现象，如下图
　　这些喷射出的粒子，速度基本上都是相对论速度，有的因为非常接近光速，导致观测上的视觉速度能超过光速。相对论性喷流的成因又是什么呢？
　　目前的理论成因不止一种，其中比较熟知是一种被称为Blandford-Znajek的理论，该理论认为在大尺度磁场的条件下，如果有一束能流进入旋转黑洞的能层，通过负能量轨道，分离出一束正能量能流，也即是利用旋转黑洞的能层里蕴藏的转动能来为相对论性喷流提供能量。
　　如果上段文字不好理解，你可以这样理解为：在一定条件下，相对论性喷流会以黑洞的转动能为能量来逃离黑洞。这不就是上篇文章中所提到的夺取黑洞能量的方式吗？
　　综上所述，目前科学家关于类星体的主流看法就是认为它的核心是一个超大质量黑洞，并且类星体的一些能量释放还涉及夺取黑洞自身能量的过程。
　　本篇文章的内容到此结束。
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