類星體(ti) 的發現得益於(yu) 二十世紀六十年代射電天文學的發展。在此之前，人們(men) 無法區分恒星和類星體(ti) 。截止1959年，劍橋射電天文研究組已經發表了3個(ge) 射電源星表。天文學家準備確定這些射電源的精確位置，首先對射電源3C 273展開了詳細研究，發現它在可見光波段類似恒星，在射電波段輻射較強。

　　1963年，旅美荷蘭(lan) 天文學家Maarten Schmidt對3C 273進行了光譜觀測，發現其具有寬發射線和吸收線，其中的發射線其實就是位置向紅端移動的氫原子的巴爾末線係，通過與(yu) 靜止係中的巴爾末線係比較，他最終定出了發射線的紅移。因此3C 273是第一顆被光譜證認的類星體(ti) ，Maarten Schmidt也由此被稱為(wei) 發現類星體(ti) 的第一人，從(cong) 此拉開了發現類星體(ti) 的序幕。

　　類星體(ti) 最早命名為(wei) “quasi-stellar radio sources”，簡寫(xie) 為(wei) QSO。Hong-Yi Chiu 於(yu) 1964年將其改為(wei) “quasars”，即類星體(ti) 。直到1970年，類星體(ti) 這個(ge) 名稱才被大家廣泛接受。

　　類星體(ti) 的光度是星係的50到100倍，具有太陽光度的恒星的1000億(yi) 倍，因此稱為(wei) 宇宙中最亮的天體(ti) 。類星體(ti) 與(yu) 脈衝(chong) 星、宇宙背景輻射和星際有機分子被譽為(wei) 20世紀60年代四大天文發現。它們(men) 的發現翻開了天文學研究的新篇章。

　　按照活動星係核統一模型（見圖3），類星體(ti) 是活動星係核的一種，中心被質量為(wei) 太陽質量數百萬(wan) 到數十億(yi) 倍的超大質量黑洞主導，黑洞被一個(ge) 氣體(ti) 吸積盤包圍。當中心黑洞從(cong) 吸積盤中吸積物質時，能量以電磁輻射的形式釋放出來，電磁輻射覆蓋整個(ge) 電磁波段。類星體(ti) 輻射的能量是巨大的；最亮的類星體(ti) 的光度是像銀河係樣的星係的數千倍。類星體(ti) 的紅移很大，紅移反映了退行，因此類星體(ti) 的紅移是宇宙起源的。

　　類星體(ti) 具有如下特征

　　1  活動星係核的一種

　　2  中心黑洞主導

　　3  高紅移（0.1-7）

　　4  高光度（1042-1048erg/s）

　　5  光變，時標從(cong) 天到年

　　6  全電磁波段發射

　　7  具有明亮的致密核區，圖像呈點源

　　8  光譜具有強而寬的發射線

　　9  具有非熱輻射連續譜，連續譜呈幕律形式

　　類星體(ti) 在現代天文學研究中具有重要的研究價(jia) 值。通過研究類星體(ti) 可以研究吸積盤、黑洞的形成和演化、黑洞自旋、雙黑洞、黑洞與(yu) 寄主星係的關(guan) 係、Kα譜線輪廓等；類星體(ti) 的吸收線可以作為(wei) 研究不同紅移處的星際及星係際介質的探針；大樣本的類星體(ti) 可以研究宇宙大尺度結構、重子聲學震蕩；高紅移類星體(ti) 有助於(yu) 研究宇宙早期的形成和演化，宇宙早期再電離，星係的形成與(yu) 演化等。

　　另外，由於(yu) 射電強的類星體(ti) 位置的精準性，可以作為(wei) 天體(ti) 測量的參考架，這對於(yu) 發展空間天文和深空探測等都具有重要的應用價(jia) 值。

　　隨著大型觀測儀(yi) 器的投入和使用，為(wei) 了提升儀(yi) 器的觀測效率，天文學家優(you) 化了輸入星表。目前預選類星體(ti) 候選體(ti) 的方法林林總總，有多色截斷方法、紫外超、紅外超、自行、射電和X射線波段搜尋、光變、機器學習(xi) 方法等。

　　人類在類星體(ti) 的發現方麵取得了驕人的成績，如：帕洛馬-格林亮類星體(ti) 巡天（The Palomar-Green Bright Quasar Survey，簡稱BQS）發現了一百多顆，大型亮類星體(ti) 巡天（the Large Bright Quasar Survey，簡稱LBQS）發現了一千多顆，兩(liang) 度視場類星體(ti) 紅移巡天（2-degree Field （2dF） QSO Redshift Survey，簡稱2QZ） 發現了兩(liang) 萬(wan) 三千多顆，中國的郭守敬望遠鏡（英文the Large Sky Area Multi-object Fiber Spectroscopic Telescope，縮寫(xie) 為(wei) LAMOST）DR5發現了約兩(liang) 萬(wan) 顆，美國的斯隆數字巡天（the Sloan Digital Sky Survey，簡稱SDSS）DR16發現了750 414顆。

　　紅外探測器的發展促進了高紅移類星體(ti) 的發現。目前發現的最遙遠的類星體(ti) 紅移7.085（Mortlock， D。 J。； et al。 2011，Nature）。盡管類星體(ti) 是在射電波段發現的，但是90%的類星體(ti) 是射電寧靜的，隻有10%是射電強的。

　　既然類星體(ti) 已經發現了這麽(me) 多顆，是否已經足夠？實際上，盡管數量上看起來不少，但是類星體(ti) 樣本大部分集中在低紅移，高紅移樣本大大缺乏。紅移越高，類星體(ti) 越暗。在探測器超出星係探測極限時，一些遙遠的類星體(ti) 仍然可以探測到。暗弱的類星體(ti) 有利於(yu) 研究本宇宙之外的黑洞與(yu) 寄主星係關(guan) 係、黑洞與(yu) 核球共動演化等。所以我們(men) 有必要進一步提高類星體(ti) 的發現效率，尤其高紅移類星體(ti) 。

　　綜上所述，可見類星體(ti) 發現的數量增加遵循摩爾規律。下一代的望遠鏡將促進類星體(ti) 數量以千倍的量級增長，如eROSITA和WFXT （a Wide-Field X-ray instrument）。隨著類星體(ti) 觀測數量的增多，尤其高紅移類星體(ti) 樣本的增加，我們(men) 在對宇宙的整體(ti) 理解上將更上一個(ge) 新台階。

　　作者 · 簡介

　　張彥霞：中國科學院國家天文台研究員、首屆國際天文統計學會(hui) 會(hui) 士、現任北京天文學會(hui) 第十六屆理事會(hui) 監事、國際天文聯合會(hui) B3委員會(hui) “天文信息與(yu) 天文統計”專(zhuan) 委會(hui) 組織委員會(hui) 委員、國際雜誌Frontiers in Astronomy and Space Sciences副編輯。主要從(cong) 事天文信息與(yu) 天文統計、天文大數據、機器學習(xi) 在天文學中的應用等方麵的研究。

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