类星体、红移现象、超光速现象

中微子

类星体、红移现象、超光速现象

1、类星体

天文学家们正是因其貌似恒星而实非恒星，便将它们命名为“类星体”---意即“类似恒星的天体”。这些类星体的周围有微弱的星云状包层，还有一些有喷流状结构。

类星体乃是星系一级的天体，它们可能是某些活动剧烈的星系核心部分。经过科学们的研究，类星体的发光能力极强，比普通星系要强上千百倍，类星体的体积很小，直径仅有普通星系的十万分之一甚至百万分之一。超级黑洞周围都是类星体。超级黑洞吸极太多的物体就喷出纯能量来，形成类星体。

120亿光年外发现大量水：为地球储量140万亿倍

　 　

这是一幅示意图，显示一颗类似于APM 08279+5255的类星体，其由黑洞驱动。最近天文学家在其周遭发现大量水汽成分。

　2011年7月27日消息，水真的是无处不在。最近两个来自美国加州大学的天文学家小组各自独立找到了宇宙中迄今发现的最遥远，规模最大的“水库”。类星体是宇宙中观察到的最明亮，活动最剧烈的天体之一，而正是在一颗距离地球约数百万亿公里的类星体附近，天文学家们发现了巨大的水汽存在。这里的水汽质量约相当于地球上全部水量的140万亿倍，或者说，这些水的质量相当于太阳质量的10万倍。

　　由于这颗类星体距离地球极其遥远，其发出的光要经过120亿年才能抵达地球。因此此次的发现过程中所观测的这颗类星体存在于宇宙仅仅诞生16亿年后。马特·布莱德福德(Matt Bradford)来自美国宇航局喷气推进实验室(JPL)。他说：“这颗类星体与众不同，因为他的周遭存在大量的水汽成分。这是一个新的证据，证明水在宇宙中是到处存在的，即使是在宇宙的极早期环境中也是如此。”布莱德福德领导的一个国际天文学家小组在《物理学通报》上发表了他们的结果。

　　根据现有理论，类星体是由居于其核心部位，正稳步吞噬其周遭气体和尘埃盘的大质量黑洞驱动的。当黑洞吞噬物质时，释放出强烈的辐射。这两组天文学家都对同一个类星体 APM 08279+5255进行了研究，其核心位置存在一个约为200亿倍太阳质量的巨型黑洞，其释放的能量相当于太阳的1000万亿倍。

然而水汽却是揭示类星体本质的一个重要指示要素。就以这次所观测的黑洞为例，水汽在其周遭形成了一片宽达数百光年的巨大弥漫带，从天文学的角度来看，这说明这些水汽的温度高的异乎寻常，密度高的异乎寻常。尽管事实上这水汽温度很低，而其密度更是仅有地球大气层平均密度的300万亿分之一，但其温度仍然比类似银河系这样的普通星系高出5倍，密度则高出10~100倍。

　　水汽仅是在类星体周围发现的多种气体成分之一，并且它的存在也表明类星体正以X射线和红外线两个波段的辐射不断“轰击”着这些气体成分。水汽和这些辐射之间的相互作用可以被观察到，并且用以推断这些气体的性质以及类星体对其施加了何种影响。举例来说，通过对水汽的分析，可以了解类星体的辐射对于其余气体成分的加热情况如何。另外，通过对水汽和其它气体分子，如一氧化碳气体分子的研究，确认这一类星体核心的黑洞仍将有足够的“食物来源”，足以供应它成长为现有质量6倍的庞然大物。但是天文学家们也表示究竟这种情形是否会最终出现还无法确定，这是因为这些气体在被吞噬之前有可能已经冷凝称颗粒并进一步吸积形成行星或被抛射出了类星体周遭的轨道而散失了。

2、类星体的红移

当一颗恒星离我们而去时，从地球上看，恒星的光波频率会降低，波长会变长，

谱线向长波方向移动一段距离，这就是红移现象。红移值越大，则恒星离去速度越大，与我们距离越远。

     1963年发现的类星体3C273红移量非常大，比一般恒星的红移要大上几百倍甚至上千倍。这种巨大的红移表明它们是极遥远的河外天体。按照哈勃定律，可以推测出这些天体在几十亿光年甚至上百亿光年以上。

3、类星体的能量

    类星体的红移大得出奇，这已经够天文学家伤脑筋了，但人们计算它们的亮度后更为吃惊。

以3C48为例，它的光度为太阳的3万亿倍，而3C273则为太阳亮度的6万亿倍。这是何等的亮度？M31是一个巨大的恒星集团，有4000亿颗恒星，直径约10万光年，距我们200万光年。如果将M31同3C273比一下，后者的光度是前者的几百倍，这只是可见光，未计它发出的强大的射电波辐射。由此可见，3C273之类的天体为什么叫“类”星体了。

类星体是一个超级星系吗？不是，它实际上只是变通星系的几百万分之一。

为什么类星体在这样小的体积内会产生这么大的能量？（科学家们称之为类星体的能源困难）。

有人认为其能源来源于超新量的爆炸，并猜测其体内每天都有超新星爆炸。

有人分析是由于正反物质的湮灭。

有人推测类星体中心有一个巨大的黑洞，吸引并吞噬周围的物质，同时以辐射的形式释放出巨额的能量，单单这一过程已足够提供为解决“能源困难”所需的全部能量。

到底是什么情况还有待于进一步研究。

4、类星体的距离

关于类星体，目前尚有许多争论，焦点就在于其距离究竟是否那么遥远？

只要测出类星体光谱线的红移量，就可以推算出它们的距离。然而问题在于：类星体的红移量异常之大，如果用多普勒效应来解释，则绝大多数类星体必定正在以每秒几万千米，十几万千米，甚至接近光速的巨大速度退离我们而去。根据哈勃定律算出这类类星体与我们的距离远达数十亿乃至上百亿光年。

类星体是否果正如此遥远？

用多普勒效应来解释类星体红移是否合理？

类星体有没有紫移？

5、类星体的超光速现象

更令人惊奇的是，类星体的速度居然超过了光的速度。1977年以来的发现证实，还是那颗3C273，它的内部有两个辐射源，并且它们还在相互分离，分离的速度竟高达每秒2880000千米，竟是光速的9.6倍，不仅如此，继此之后，人们还相继发现了几个“超光速”的类星体。简直不可思议。

迄今为止，地球上的人普遍认为，光速是不能超越的，然而上述发现又是那样的奇特，不能不让人感到困惑不解。

1987年，大麦哲仑星云中超新星爆发时，两条尘埃的膨胀速度分别为光速的15和20倍。

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中微子

根据爱因斯坦相对论，宇宙中物质传播速度不可能超过光速。超光速是怎么回事我也说不清。
这里有两个辨认仅供参考
1

宇宙中物质（或能量）传播速度有没有极限？双击
2

快于光速会发生什么？双击