类星体发现五十年（三）——寻找类星体

邓小平有一句名言,“科学是第一生产力”。这句话的确很正确,被我们捧为金科玉律。科学推动了生产力,生产力的发展反过来又促进了科学。因此,把邓小平的话修改为“科学是第一生产力,生产力是科学的第一源泉”,也许就可以流传后人了。     

追逐类星体（27）黑洞——类星体的发电机（五）

黑洞也可以蒸发 天文学的发展遵循着一条规律：观测、理论、再观测、再理论……这大概也是任何一门自然科学的发展规律,只不过天文学表现得更为突出,而在漫长的发展过程中,观测又始终是天文科学的真谛。因此,天文学又被称为是一门观测的科学。     

追逐类星体(27) 黑洞——类星体的发电机(5)

黑洞也可以蒸发天文学的发展遵循着一条规律:观测、理论、再观测、再理论……这大概也是任何一门自然科学的发展规律,只不过天文学表现得更为突出,而在漫长的发展过程中,观测又始终是天文科学的真谛。因此,天文学又被称为是一门观测的科学。黑洞的观测证据越来越丰富,黑洞对宇宙的威胁也越来越严重。理论天文学家必须出来释疑,让黑洞不仅能吃进去,还要吐出来。吐出来的困难在于黑洞的引力太强,在黑洞的视     

光学选择类星体的一些特性

本文讨论了光学选择类星体的某些特性。在追述类星体的发现过程中,强调了射电天文学对发现类星体的重要作用。 无缝光谱方法是近年来发展起来的一种十分有效的方法,目前世界上已有几个大天文台取得了良好的成绩。文中介绍了这一方法的特点和科学价值,并指出了一些新的发展趋势。 类星体的空间分布与宇宙早期结构和红移的本质有着密切的联系,本文讨论了类星体分布的均匀性、成团性和与星系的成协性。     

类星体的成线排列

以Savage-Bolton的两个5°×5°天区的光学类星体巡天为样品,本文系统地分析了成线排列的类星体数目,并与由Monte Carlo方法产生的随机样品进行了比较。统计结果表明,类星体成线排列现象至少在这组样品中不明显。     

IUE卫星和类星体的紫外光谱

本文介绍了“国际紫外探测器”卫星(International Ultraviolet Explorer,简称IUE),评述了IUE发射十年来在类星体紫外光谱方面的研究工作。类星体连续谱中的3000埃隆起,可用巴尔末连续的复合辐射来解释,但也不能忽略FeⅡ线,高阶巴尔末线及光厚云的贡献。对100—10000埃的大隆起,通常认为由类星体中央大质量黑洞周围吸积盘的热发射产生。类星体紫外谱指数随红移增大而变平,则可能暗示着大隆起的演化,但也可能是大红移类星体选择效应的影响。类星体紫外发射线CⅣ的等值宽度与连续谱背景光度之间存在的很好的负相关性,即所谓的Baldwin效应,是连续谱光度与电离参量相关的结果。在切仑柯夫线辐射理论的框架下,紫外发射线Lya相对于CⅣ线的微小红移,正是理论预言的切仑柯夫红移值。由此,估算出第二能级的粒子数布居R_2。对3C273及0916 558的具体估算表明,这两个源的宽线云中HI区温度分别为9000—12000K和10000K,这些温度产生的黑体谱的峰值波长位置恰好在3000埃附近,为解释3000埃隆起提供了一条新的途径。     

类星体展云的研究

长期以来,人们就相信类星体处于星系的中央,我们的研究试图证实事实是否果真如此。为此目的,我们需要回答以下几个问题: (1)类星体处在什么类型的星系中?它是在旋涡星系还是在椭圆星系中?当然,一种全新类型的星系也是可能的,但我们知道塞佛特星系核是在旋涡星系中,而射电星系是椭圆星系。 (2)类星体是否影响所在星系的特性? (3)所在星系是否影响类星体的特性?     

类星体吸收线

类星体光谱中有大量的吸收线,它们或者生于与类星体本身有联系的气体云,或者产生于类星体和观测者的吸收系统。因此,类星体吸收线是强有力的宇宙探针。对类星体吸收线的研究将不助于我们了解星系的形成和演化。本文介绍了类星体吸收线的性质并评述了近年来一吸收研究的最新进展。     

追逐类星体(18)威力无比的X射线

伦琴射线在科学发展的长河中,上一个世纪应该是物理学的世纪。尽管各个学科领域在过去的100年中都有长足的发展,但物理学从宏观世界走入了微观世界,使人类真正了解了什么是物质,什么是物理,从而奠定了其他学科的基础。为20世纪微观物理学打头阵的是发生在19世纪末的三道"闪光",分别是1895年伦琴发现的 X 射线、1896年贝克勒尔发现的天然放射性、和1897年汤姆逊发现的电子。这三项发现都获得了诺贝尔物理学奖,伦琴更是物理学奖的第一位得主,时间刚好是上个世纪的第一年——1901年。1845年3月27日生于普鲁士莱茵河流域的伦琴在物理实验方面才华惊人,     

类星体吸收线

类星体光谱中有大量的吸收线 ,它们或者产生于与类星体本身有联系的气体云 ,或者产生于类星体和观测者之间的吸收系统。因此 ,类星体吸收线是强有力的宇宙探针。对类星体吸收线的研究将有助于我们了解星系的形成和演化。本文介绍了类星体吸收线的性质并评述了近年来类星体吸收研究的最新进展。     

第一次称量类星体中的黑洞

天文学家第一次确定了位于可观测宇宙边缘附近的一个类星体的大黑洞的质量。估计这个黑洞和类星体是大爆炸后10亿年里形成的,由它们可以洞悉早期宇宙的情况以及黑洞和星系曾有过什么变化。天文学家用莫纳克亚山上的英国红外望远镜观测了类星体J1148+5251。装在望远镜上的成像光谱仪测量了来自这一天体的红外光谱。在离子MgⅡ,即失去一个电子的镁原子的发射线上有一个特殊加强。     

暗物质与类星体分布

宇宙中的大部分物质是不可视的,这些暗物质在宇宙大尺度结构的形成中起到重要的作用。本文首先讨论了暗物质存在和均匀分布的证据,并指出宇宙中可能存在两种非重子的暗物质成份。在具有两种暗物质成份的宇宙中成团过程将不同于标准的绝热和等温两种成团图景。在具有两种成份的体系中成团过程的特征是:假如ρ_1和ρ_遍以及λ_(1J)和λ_(2J)分别为两种成份的密度和相应的Jeans长度,当满足条件ρ_1≤<ρ_2,λ_(1J)≤λ_(2J)时,无论初始扰动存在于成份1或成份2中,尺度小于λ_(2J)的不均匀性总是在非主导成份中发展得比主导成份2中更大一些。从这种新的成团图景中我们可以解释在类星体分布中的下述特征: (1)与星系分布相比较,类星体的分布中在尺度10—100Mpc上没有很强的不均匀性; (2)红移Z>2和Z<2的类星体的分布不相同,前者没有大尺度的结果,而后者则有。     

类星体光度函数

对前人在类星体光度函数研究中的工作作了详细的介绍,在前人工作的基础上,提出两个新的研究方法和一个新的统计方法。第一为分类研究法。针类星体分作若干子类,每一子类的光度演化形式可以通过相关分析求出,而数密度则可由简单计数求得。第二为平均星等法,定义平均星等Ｍ。研究表明,对于纯密度演化模型,Ｍ与红移ｚ无关;而对于纯光度演化模型,Ｍ与光度演化形式（Ｍｚ＝Ｍ）成线性关系,提出的新统计方法是ｎ／ｎｍａｘ检验法     

类星体光度函数

对前人在类星体光度函数研究中的工作作了详细的介绍。在前人工作的基础上,提出两个新的研究方法和一个新的统计方法。第一为分类研究法。将类星体分作若干子类,每一子类的光度演化形式可以通过相关分析求出,而数密度则可由简单计数求得。第二为平均星等法,定义平均星等Ｍ。研究表明,对于纯密度演化模型,Ｍ与红移ｚ无关;而对于纯光度演化模型,Ｍ与光度演化形式（Ｍｚ－Ｍ）成线性关系。提出的新的统计方法为ｎ／ｎｍａｘ检验法,它是传统的Ｖ／Ｖｍａｘ和Ｖ′／Ｖ′ｍａｘ检验法的推广。与传统方法不同,它能适用于任何光度函数模型。若所采用的光度函数正确,则样品的ｎ／ｎｍａｘ值应均匀分布于数域［０,１］     

追逐类星体（25）：黑洞——类星体的发电机（3）

黑洞的物理本质 北京天文台前台长李启斌先生有许多精辟的言论,他曾说：“越没用的学问,越受人欢迎。”其中天文学就属于没用的学问之一。不过,近些年来,天文学家们反复为其正名,把天文学描述为最重要的自然科学之一,既有巨大的潜在实用性,又有不可思议的前瞻性。经过一番努力,大众对天文学的兴趣的确与日俱增。随着太空探索的兴起,天文学甚至成了各大国的追逐目标,竞相为它加大投入。在天文学中,最没用的一个学科分支恐怕就是黑洞了,但应了李启斌先生的说法,黑洞变成了最受人欢迎的天体。     

类星体样本光变研究进展

光变是活动星系统的共同特征,光变规律的研究已成为人类探索活动星系核物理的有力手段,综述了类星体样本光变的研究现状,对样本的光变比例,光变类星体的平均光变幅,光变时间尺度,光变幅与类星体物理参量的相关情况,类星体样本光变和其它活动星系核样本的关系进行了详细评述,并评述了样本光变的星暴模型,微透镜模型,吸积盘模型三种理论模型。     

类星体空间成团分布

近年来在类星体空间成团分布的研究中取得了一些重要的进展。越来越多的光学巡天样品和类星体星表被认真地进行了空间分布特性的统计分析。研究结果表明在较高的统计置信度水平上,类星体至少在低红移(Z<2)和小尺度(<10Mpc)上是成团分布的。并有证据表明类星体成团特性有随着红移演化的趋向,也可能与类星体自身的性质有关。     

追逐类星体(3)寻找更多的类星体

发现类星体靠射电找类星体靠光学上个世纪40年代至60年代射电天文学的兴起,使天体物理学产生了革命性的变化。不是量变,而是质变。在此之前,天文学家花了大量精力辛辛苦苦地去制造大型光学望远镜。早期的光学望远镜以折射型为主,后来改进为以反射型为主。第二次世界大战之前,美国就致力于制     

类星体吸收线红移的研究

在此工作中,分析了一个类星体样本的吸收线红移和发射线红移之间的关系。结果表明这两类红移之间存在显著的相关。主要结论:a)反常吸收线红移的主要部分是宇宙学红移;b)吸收体相对于类星体的运动是弱的;c)结果表明产生这些反常吸收线红移的吸收体位于类星体寄主星系或者类星体内部并且朝着类星体运动。     

类星体候选者二维分布的分析

本文采用了两点相关函数方法,团分析方法(渗流方法)重度函数方法对两个类星体候选者样品进行了类星体成团性的分析。发现与Monte-Carlo无规抽样的平均结果无非常明显的差别,但显示出有尺度为100Mpc的极弱成团性。