类星体与黑洞到底有什么关系？它的中心就是由黑洞构成的吗？

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类星体是一种相当特别的天体，自从发现后就一直困扰着天文学家，类星体到底是什么样的天体呢？

3C 273是最新3C产品的编号吗？

1959年，英国剑桥大学发表第三个无线电波天体目录（Third Cambridge Catalogue of Radio Sources，简称为3C），这是当时最完整的无线电天体目录之一，目录中一共有471个天体。这些无线电波天体就以3C加上流水号命名，3C 273就是这个目录中第273号天体。

天文学家在无线电波发现新的天体时，通常会先去找这个天体在可见光相对应的天体，这是因为天文学家对可见光的天体比较熟悉。这471个天体中，有些是已知会放出无线电波的电波星系和超新星残骸，例如3C 405是天鹅座A电波星系，3C 461则是仙后座A超新星残骸。

使用哈伯太空望远镜的先进巡天照相机拍摄的3C 273。创建者：NASA／ESA。

不过天文学家对其中一些无线电波源却是一无所知，例如3C 273。天文学家在仔细比对3C 273的位置后，发现3C 273在可见光是一个像星星的天体，看起来相当于13等星。因为这类的天体看起来像是一颗星星，所以称它们为「类星体」。

哈伯太空望远镜拍摄的3C 273影像，3C 273看起来就像是一颗星，它的十点钟方向有一个从黑洞喷发出来的喷流。影像来源：NASA

根据光谱的观测，3C 273的红位移是0.16，表示3C 273距离我们相当遥远，即使看起来像颗星星，却不是属于我们银河系，它是距离我们大约24亿光年的天体！从3C 273的距离，推算它的亮度大约是银河系这样星系的百倍以上！

为什么类星体那么亮？

根据天文学家的研究，类星体跟我们的银河系都一样是星系，它们的核心都有一个超大质量黑洞，不同的地方是类星体的超大质量黑洞正在吞食吸积盘上的物质，而银河系内的超大质量黑洞则正在节食。银河系的能量主要来自于恒星发出的光，而类星体则来自于环绕黑洞的吸积盘，吸积盘上的物质相互摩擦，发出巨大能量！这种产生能量的效率比恒星的核融合反应还要高约十倍以上！这就是为什么类星体会这么亮的原因。

类星体中超大质量黑洞的示意图。超大质量黑洞有一个吸积盘，它在吸积物质时也会形成一股巨大的喷流。图片来源：NASA

类星体中的超大质量黑洞是怎么来的？是靠恒星质量黑洞吞食黑洞和恒星而形成的吗？如果超大质量黑洞是恒星质量黑洞和恒星合并来的，那至少需要数万颗恒星质量黑洞或恒星合并在一起，黑洞和黑洞（或恒星）之间的距离遥远，要让这么多天体合并在一起相当困难。要如何形成一颗超大质量黑洞？对科学家来说还是一个未解之谜。

文章来源：屋顶上的天文学家

本文选自：今日头条