豌豆皮
上回书说到,宇宙中诞生出最早的星系,这些星系中心生长出巨大的黑洞,能够将周围的气体物质以远比太阳核聚变高得多的效率和速度转化为能量。因此,这些超巨型黑洞成为盘踞在星系核心的耀眼光源,发光强度相当于上千个银河系的总和,在几十亿乃至上百亿光年之外,仍能被我们观察到。从遥远地球上的望远镜看来,它们无论是亮度还是大小都像是一颗暗淡的恒星,因此被天文学家命名为“类星体”。
列位看官或許要问了,为什么类星体的亮度和大小都像是一颗恒星,最终却被发现它并不是一颗恒星呢?让它露出马脚的,是它自己的光谱。天文学家用望远镜接收恒星的星光,然后把星光的光束按照不同的波长展开,可以得到一条彩色的光带,上面通常分布着一道道暗线,这就是恒星的光谱。
恒星的星光穿过它自身的大气时,大气里的特定原子会吸收特定波长的辐射能量,于是就会在这个波长的位置产生一道叫“吸收线”的暗线。暗线的数量和位置对应着恒星大气中的特定元素和温度,而轮廓和宽度则反映出恒星大气的各种物理特性。这些谱线就像是恒星自带的条形码一样,可以从中读取恒星的各种信息。要研究一个天体,先拍下光谱来分析,已经是天文学家的基本操作,但凡望远镜能够看得到的天体,都不可能有漏网之鱼。
类星体看上去像一颗恒星,天文学家当然也要拍下它的光谱来分析,一看就发现光谱上暗线的位置和已知的吸收线全都对不上。一开始觉得离奇,后来才发现好像是因为它的光谱整个儿被平移了一段距离。仔细测算了一下,类行星的谱线朝光谱上波长更长的一端,也就是偏红的方向,移动了自身波长的0.16倍。天文学家把这个值叫作“红移值”,用字母z代表。红移值为0.16,意味着它发出的光花了20亿年才抵达我们这里。隔着这么远,竟然和银河系内与我们相距几千光年的恒星看上去差不多亮,只能说明一件事:这家伙超级明亮,亮到不可能是一颗恒星。于是就给它起了个名字,叫“quasi-stellar射电源”,后来两个词头尾一合并,变成“quasar”。quasi是“类似、好像”,stellar是“恒星”,中文翻译就是“类星体”。
历史上最早发现的这个类星体,名为3C273。因为就一个类星体而言,它离我们算得上非常近,所以也就格外明亮。类星体3C273的红移“只有”0.16,而后来发现的大多数类星体,红移在2~3之间。这个红移范围所对应的年代,也就被称为“类星体时代”。
那么,在“类星体时代”又发生了哪些奇妙的故事,且听下回分解。