既然类星体是黑洞,为什么我们可以看到它发出的光呢?

既然类星体是黑洞,为什么我们可以看到它发出的光呢?

类星体是上世纪60年代的四大天文发现之一。(另外三个是微波背景辐射、脉冲星和星际有机分子)它的名字Quasar是由华裔美国天文物理学家丘宏义在1964年5月发表在《今日物理学》中首创的:

So far, the clumsily long name 'quasi-stellar radio sources' is used to describe these objects. Because the nature of these objects is entirely unknown, it is hard to prepare a short, appropriate nomenclature for them so that their essential properties are obvious from their name. For convenience, the abbreviated form 'quasar' will be used throughout this paper.

到目前为止,因为这些天体的本质是完全未知的,所以很难为它们编写一个简短、适当的命名,所以用来描述这种天体的名称是笨拙又冗长的'quasi-stellar radio sources'(准恒星无线电波源)。为了方便起见,本文将使用缩写形式的quasar(类星体)。

起初,科学家们发现类星体这种奇怪的天体太不可思议了,它的尺度远小于星系,亮度却奇大无比,距离我们十分遥远,大多数分布在几亿到一百多亿光年以外。

科学家们提出了各种假说,比如:黑洞、白洞、反物质、超大脉冲星、近距离高速星体、超新星连环碰撞、原始恒星碰撞等。

从20世纪90年代中期开始,随着观测技术的提高,科学界开始剥开类星体神秘的面纱,目前科学界公认的是,类星体是一种活动星系核(AGN)。在宇宙刚刚诞生的时候,容易形成一些超级星系,中心是一个超大质量的黑洞,在黑洞的强大引力作用下,附近星际物质被吸入黑洞周围,形成了一个高速旋转的巨大吸积盘,吸积过程中形成了高能粒子的喷流。黑洞那强大的磁场约束着这些物质喷流,使它们只能够沿着磁轴的方向高速喷出,一般是与吸积盘平面相垂直。

我们能看到这些类星体的光,是因为这些喷流刚好对着我们。也就是说,宇宙中还有太多的类星体,我们暂时看不到它们。

题主还有这两个问题:

为什么类星体没有在宇宙边缘外的地方被发现呢?

为什么除了遥远的类星体,宇宙中的其他黑洞们都没有因为掉落物快速摩擦辐射出来的能量发出强光?

这是因为,类星体是年轻的、活跃的星系核。由于它们距离我们十分遥远,我们看到的都是它们几亿甚至一百多亿年前的样子,那时候星系刚刚形成,在星系演化早期,往往伴随着这些激烈的宇宙级活动,所以称为活动星系核(AGN)。随着时间的流逝,活动星系核(AGN)会逐渐平静下来,变成我们熟悉的旋涡星系或者椭圆星系。

可以这么理解,类星体是星系的婴儿时期,啼哭声比较大。由于宇宙加速膨胀,我们只能看到遥远的“婴儿”,而我们自己熟知的“邻居”星系都已经成年了。