第二讲类星体的观测与研究ppt课件

1、l类星体的发现l什么是类星体l类星体的多波段观测l宇宙探针l红移的本质l1908年美国天文学家福茨(Fath)最早观测到了星系核中的发射线。发射线的存在标志着该星系核可能处于某种活动状态l1918年卡提斯(Curtis)发现星系M87的光学喷流l1918年斯里弗尔(Slipher)观测到NGC1068中的宽发射线。后来证实这是一个塞佛特星系l1934年塞佛特(Seyfert)系统地研究了具有强发射线和有明显星系核的星系。这类星系后来被命名为塞佛特星系l1950年英国剑桥大学天文研究所开始对射电源进行系统地观测。发表了第1个射电源表，简称1C，共包括50个射电源。l1954年巴德(Baade)和

2、闵可夫斯基(Minkovski)对天空中最强的射电源天鹅座A进行了研究。用5米望远镜观测发现，其射电辐射是来自一个延伸天体。事实上早在1944年这个源就被一位天文爱好者瑞贝尔Reber用一架自制的望远镜发现。l1959年剑桥大学天文研究所发表第3个射电源表，简称3C，共包含471个源。3C表的发表为活动星系核的研究，尤其是类星体的发现提供了重要的资料。在此之前的2C表发表于1955年，共含有1936个源。由于观测仪器的定标问题，这些源中许多都是“伪源”。 l1960年格林斯坦Greenstein和欧克Oke在从事白矮星巡天观测中发现了第一颗类星体，可惜没有引起重视，立即予以发表。直到1970年

3、才披露了他们的观测结果。l1963年哈扎德(Hazard)等人在澳大利亚Parkes 64米射电望远镜上利用月掩星的机会准确测量了3C-273的位置，发现它是一个射电双源，中心天体具有发射线。l1963年施密特Schmidt用美国帕洛瑪山天文台的5米望远镜准确地测量了3C-273发射线的位置。破识这就是氢的巴尔末线，从此类星体正式被发现。l1963年格林斯坦和马萨斯Matthews测量了3C48和其它几颗类星体的红移值。l1965年桑德奇发现蓝星体或紫外超UVX天体有可能是类星体。许多这类类星体的射电辐射并不强，为类星体的发现开辟了新的途径。l1966年兹维基Zwicky在致密星系巡天中发现了

4、一类新的活动星系核。其中包括第1个蝎虎座BL型BL Lac天体，从此这类天体就依此命名。l1967年马卡良(Markarian)开始了大规模的蓝色或紫外超星系的巡天观测。使用前苏联比拉干天体物理台的1米口径的施密特望远镜加一顶角为1.5度的物端棱镜。这类星系被称之为马卡良天体。马卡良天体的巡天工作一直持续到80年代，先后发表了15个巡天星表。巡天范围达15200平方度。共发现1500 颗马卡良天体。l1975年起奥斯米尔Osmer和史密斯Smith在智利泛美天文台CTIO用一架60公分的施密特望远镜加物端棱镜寻找类星体，开辟了发现类星体的无缝光谱方法。l1977年由赫维特Hewitt和柏比奇B

5、urbidge编辑的第一个类星体总表问世，共包括637颗类星体。l2000年由维隆Veron夫妇编辑的“类星体和活动星系核表”（第9版发表。其中包括13214颗类星体。l2000年基特峰天文台Kitt Peak发现Z=5.50的 类星体J030117+002025）l2019年维隆Veron夫妇编辑的“类星体和活动星系核表”（第11版发表。其中包括48921 颗类星体。l2019年SLOAN巡天，Xiaohui Fan等发现最大红移类星体Z=6.42l高光度l 类型 射电 红外 光学 X射线旋涡星系51038 3 1042 4 10433 1039射电星系1042452 10421 10443

6、 1041 Seyfert1040453 10465 1043104245 类星体 104448 4 1047 104547 1046 表：星系和活动星系的光度尔格/秒）sergL/10104843l小尺度l l l物质高度密集l 爱丁顿光度l 1043L1048 erg/s 那么 105M1010Mpc1 . 0DcDt/ 224 RLRGMmTp )/(104846sergMMGmLTpE l非热辐射谱l l光变现象l 不规则光变， 小时天l喷流现象l jet，光学或射电，1pc1Mpc1)/exp(1223KThchI F ) 1(X-rayH+ He+54.4eVH+ He54.4eV

7、He H13.6eVlM=1081012 MlNe=1071010 cm-3lTe=10000 25000 KlD 10 light yearslAbundance sun, may C,N,O morelEating massl M=0.15 L46 -1 M a-1 1.0 M /year标准的类星体光谱l电磁波光子）l 射线 0.01l X射线 0.01100l 紫外线 1004000l 可见光 40007000l 红外线 70001mml 射电波 1mmml宇宙线粒子l 质子，粒子，电子，中子，子，磁单极l中微子l e，l引力子引力波）l光学波段l射电波段lX射线波段l红外波段l完备的

8、多波段样本lEGRET 0.110 GeVlWhipple 0.250 TeVlGLAST 0.1300 GeVlUhuru 1970lHEAO-1 1977lHERO-2 1978l白马Hakucho) 1979l天马Tenma) 1983l银河Ginga) 1987lEXOSAT 1983lROSAT 1990lAXAF NASA 2000lXMM ESA 2019lMarkarian 15.5m 500lKiso木曾） 19.0m 10000lPalomar BQS 16.2m 100lLBQS 18.5m 1054lEdinburgh/Cape BQS 17.0m 240lHST WF

9、/PC 28.0m 3000lSDSS 20.0m 105lLAMOSTSLOANl红外的重要性l地面观测：l 几乎所有 的新建大型望远镜都加红外l空间l IRAS：12,25,60,100m 1983l ISO: 4100 m 2019l WIRE: 12 m,25m 2019.9.15l faint Starburst Galaxies 5000l SPITZER: 3180 m 2019 15MHz4.85GHz3C 178M 4C 178M 5C 178M 6C 151M 7C 151M 8C 38M 9C 15MTexas 365M87GB 4.85G GB6 4.85GParkes

10、 2.7GNVSS 1.4G FIRST 1.4GlBy Hoag, Smith, Osmer in 1970slFrom the slitless spectrum one can seel Ly 1216 l CIV 1549 l CIII 1909 l MGII 2798 lImprovement:l (1)To decrease the select effectl (2)To increase the successful ratel类星体 Z=6.43l星系 Z=6.56l其它 Z= ?l宇宙中最早形成的天体？l引力透镜lLy线丛lD丰度测定l D/H=210-5l 观测值 3 10-4l红移的极限l Z5？l红移的本质l 宇宙论性l 非宇宙论性l （二者兼之）lArplHoylelBurbidgelNalikarl亮星系周围类星体的数密度明显高于场类星体l类星体靠近星系，而彼此红移相差很大l亮星系本身存在着高红移的“特区”l类星体和星系存在着统计上的相关性l类星体往往存在着特殊的排列和成团性l观测上没有发现黑洞模型的充分证据l“能量予莫矛盾依然存在l没有肯定的证据否定红移是非宇宙论性的l类星体和一些活动星系核没有明显的本质区