第五回（上）（7億年~100億年）似星非星類星體驅(qū)策星系漸紅漸遠紅移量分劃時空（上）

豌豆皮

上回書說到，宇宙中誕生出最早的星系，這些星系中心生長出巨大的黑洞，能夠?qū)⒅車臍怏w物質(zhì)以遠比太陽核聚變高得多的效率和速度轉(zhuǎn)化為能量。因此，這些超巨型黑洞成為盤踞在星系核心的耀眼光源，發(fā)光強度相當(dāng)于上千個銀河系的總和，在幾十億乃至上百億光年之外，仍能被我們觀察到。從遙遠地球上的望遠鏡看來，它們無論是亮度還是大小都像是一顆暗淡的恒星，因此被天文學(xué)家命名為“類星體”。

列位看官或許要問了，為什么類星體的亮度和大小都像是一顆恒星，最終卻被發(fā)現(xiàn)它并不是一顆恒星呢？讓它露出馬腳的，是它自己的光譜。天文學(xué)家用望遠鏡接收恒星的星光，然后把星光的光束按照不同的波長展開，可以得到一條彩色的光帶，上面通常分布著一道道暗線，這就是恒星的光譜。

恒星的星光穿過它自身的大氣時，大氣里的特定原子會吸收特定波長的輻射能量，于是就會在這個波長的位置產(chǎn)生一道叫“吸收線”的暗線。暗線的數(shù)量和位置對應(yīng)著恒星大氣中的特定元素和溫度，而輪廓和寬度則反映出恒星大氣的各種物理特性。這些譜線就像是恒星自帶的條形碼一樣，可以從中讀取恒星的各種信息。要研究一個天體，先拍下光譜來分析，已經(jīng)是天文學(xué)家的基本操作，但凡望遠鏡能夠看得到的天體，都不可能有漏網(wǎng)之魚。

類星體看上去像一顆恒星，天文學(xué)家當(dāng)然也要拍下它的光譜來分析，一看就發(fā)現(xiàn)光譜上暗線的位置和已知的吸收線全都對不上。一開始覺得離奇，后來才發(fā)現(xiàn)好像是因為它的光譜整個兒被平移了一段距離。仔細測算了一下，類行星的譜線朝光譜上波長更長的一端，也就是偏紅的方向，移動了自身波長的0.16倍。天文學(xué)家把這個值叫作“紅移值”，用字母z代表。紅移值為0.16，意味著它發(fā)出的光花了20億年才抵達我們這里。隔著這么遠，竟然和銀河系內(nèi)與我們相距幾千光年的恒星看上去差不多亮，只能說明一件事：這家伙超級明亮，亮到不可能是一顆恒星。于是就給它起了個名字，叫“quasi-stellar射電源”，后來兩個詞頭尾一合并，變成“quasar”。quasi是“類似、好像”，stellar是“恒星”，中文翻譯就是“類星體”。

歷史上最早發(fā)現(xiàn)的這個類星體，名為3C273。因為就一個類星體而言，它離我們算得上非常近，所以也就格外明亮。類星體3C273的紅移“只有”0.16，而后來發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)類星體，紅移在2～3之間。這個紅移范圍所對應(yīng)的年代，也就被稱為“類星體時代”。

那么，在“類星體時代”又發(fā)生了哪些奇妙的故事，且聽下回分解。