类星体和脉冲星、星际有机分子、微波背景辐射被并称为20世纪60年代射电天文学的四大发现。在当时,天文学家发现了一种特殊的天体。它们在普通的光学观测中只是一个类似恒星的光点;而在分光观测中,它们的谱线具有很大的红移,又不像恒星。
这些天体统称为类星体。其中,有些因不断向外辐射无线电波,被称为类星射电源;有些不辐射无线电波,但也具有很大的红移,被称为蓝星体。到目前为止,经确认的各种类星体已有7000多个。
我们知道,从天体的红移量可以得到天体远离我们而去的速度和它们与我们的距离。而类星体的红移量之大,使天文学家非常吃惊。据观测,绝大多数类星体离我们远去的速度为每秒几万千米至十几万千米,有些甚至达到每秒27万千米的“疯狂”速度,已达光速的90%!
类星体是人类迄今为止观测到的最遥远的天体,大都距地球100亿光年以上。20世纪80年代初期,澳大利亚的天文学家观测到的一个类星体距离地球竟达200亿光年,也就是说,我们现在观测到的形成这个类星体图像的光是在200亿年以前发出的!这一下子把人类对宇宙认识范围扩大到200亿光年之遥。如果真是这样,那么它们自身的能量比一般星系能量还大上千倍。
然而令人惊讶的是,类星体的直径只有普通星系的十万分之一到百万分之一,还不到一个光年,体积类似太阳。尽管个子如此的矮小,可它释放出来的能量却相当于200个星系,或20万个太阳的能量总和。类星体因而被称为“宇宙中的灯塔”。
类星体的体积不大,却又释放出如此强大的能量。这按照普通的物理规律是不可思议的。经过多年的研究,专家们认为类星体可能是一个巨型恒星或许多恒星爆发后坍缩成的巨大引力场——即黑洞时产生的天体,它的能源就是黑洞。或者,是超新星爆发时喷射出来的气体和物质源源不断地流进正在形成的星系中心附近的黑洞的时候,黑洞就爆发成了一个类星体。随着爆发的持续,它本身会变得特别明亮。事实上类星体本身就是一个星系核,由于它特别明亮,所以我们难以看到这个星系中的其他恒星。
对类星体巨大的红移尚有多种解释:一种是宇宙学红移,即认为红移是由于类星体的退行产生的,反映了宇宙的膨胀;另一种认为是大质量天体的强引力场造成的引力红移;还有的认为是多普勒红移。现在天文学家正在寻找和类星体有物理联系的天体以确定类星体的距离。
知识链接:天外来客——陨石
流星、流星体、陨石的区别是什么?流星是在空中闪耀的一道光。一小块碎片,它还在星际空间中时就是一个流星体,当进入大气,流星体燃烧并产生一道光痕,这就叫做流星。
但是如果流星体太大,没能燃烧尽,落到地面,就叫做陨石。
科学家们说,我们地球每天都要接受5万吨这样的“礼物”。它们大多数在距地面5到20千米的高空就已燃尽,即便落在地上也难找到。它们在宇宙中运行,由于没有其他的保护,所以直接受到各种宇宙线的辐射和裂变,而其本身的放射性加热不能使它有较大的变化。所以它本身的记录是可靠的。对于它的研究范围有着相当广阔的领域,比如高能物理、天体演变、地球化学、生命的起源。
近来,科学家们在二三十亿年前的陨石中大量发现原核细胞和真核细胞。因此科学家断定,在宇宙中甚至是太阳系在45亿年前就有生命存在。在含碳量高的陨石中还发现了大量的氨、核酸、脂肪酸、色素和11种氨基酸等有机物,因此,人们认为地球生命的起源与陨石有相当大的关系。
陨石起源主要有大行星破裂说,彗星来源说和小行星来源说等。
大行星破裂说认为,小行星主带内曾有一颗具有铁镍核、硅酸盐的大行星,该行星被碰撞破碎后形成了各种类型的小行星与陨石体。从陨石的矿物、化学成分、同位素组成、年龄等特征的研究证明,已有的陨石至少是来自19个成分、结构和演化历史各异的母体,而不是来自一颗大行星的单一母体。
彗星来源说认为,短周期彗星其挥发成分在10~100年内被挥发丢失,其彗核形成阿波罗型小行星。一部分陨石是来自这种残留的彗核。
小行星来源说当前最为流行,主要根据是:小行星的光谱特征和反射率与已知各类陨石相似;小行星的矿物组成、结构、密度与各类陨石相对应;对各类陨石的热历史和冷却速率研究表明,各类陨石母体的半径远小于350千米,小行星作为陨石的母体较合适;部分陨石的轨道计算证明,它们的来源区属小行星带;众多的小行星由于邻近火星或木星的运动,或者由于陨石母体之间的碰撞,使部分碎块进入与地球相交的轨道,陨落于地球表面而形成陨石。
目前世界上保存最大的铁陨石是非洲纳米比亚的戈巴铁陨石,重约60吨;其次是格林兰的约角1号铁陨石,重约33吨;我国新疆铁陨石,重约28吨,是世界第三大铁陨石;世界上最大的石陨石是吉林陨石,收集的样品总重为2550千克,吉林1号陨石重1770千米,是人类已收集的最大的石陨石块体。
另外,还有一种陨石被称为玻璃陨石,它呈黑色或墨绿色,有点像石头,但不是石头;有点儿像玻璃,它是一种很特别的没有结晶的玻璃状物质。它的形状五花八门,一般都不大,重量从几克到几十克。到目前为止,已发现的玻璃陨石有几十万块,而且令人奇怪的是它们的分布有明显的区域性。关于玻璃陨石的来源和成因,现在还没有定论。