豌豆皮
上回書說到,天文學家們在歷史上發現了第一個類星體,取名為3C273。不過,天文學家在望向宇宙深處的時候,更習慣用紅移的大小來把宇宙分成一個個層次。作為觀察者,距離我們越遠的宇宙時空,紅移越大,對應越古老的宇宙。紅移在2-3的類星體時代,對應的是從110億年前到100億年前的10億年間,在這段時間里,宇宙中布滿輝煌的“怪獸”,恒星的形成密度也達到史上最高峰。
類星體這個角色在宇宙舞臺的初登場,始于大爆炸后不到7億年的時間。宇宙正在從黑暗時代中艱難爬出,再電離的大幕拉開,星星點點的紫外氣泡在這個黑暗舞臺的各處亮起,即將全盤連綴起來,讓宇宙恢復整體的明亮。但就在吹出這些氣泡的巨星們還在努力燃燒自己的時候,有些物質已經“搶跑”成為巨型的黑洞。迄今發現的最早的類星體出現在紅移為7.64的古老宇宙,距離大爆炸不過區區6.7億年,距離已知的最早的星系出現,也只有2億多年。這個古老的巨型黑洞質量可能相當于16億個太陽,一亮相就大出風頭,照亮了周遭的大片黑暗。
宇宙是最高級的燈光師和舞美師,在類星體的中心設置了無比壯觀的場景:漆黑無光的黑洞被明亮的氣體環繞,這些氣體在落到黑洞附近的時候,已經極度加速,以每秒1000~10000千米的高速圍繞著黑洞旋轉。離黑洞更近的內圈永遠比外圈快,溫度也越來越高。高溫且高速的粒子發出強烈的高頻輻射,照射到外圍更冷的氣體上,再激發它們發出肉眼可見的光芒。黑洞自身也在飛速自轉,裹在它身體外側的磁力線隨著它的自轉而扭結,在兩極的位置像麻繩一樣扭成一束,越來越緊,最終崩斷開來。原本被磁場束縛著,沿著磁力線高速運行的高能帶電粒子從斷口飛出,延續著最后一瞬間的運動方向,成為一束筆直的噴流,沖擊在周圍的物質上。黑洞本身不發光,但這個龐然大物是周遭一切最暴烈的宇宙事件的推手,只要有足夠的食糧讓它吞噬,它就是整個宇宙最亮的仔。
此刻的類星體已經開始了自己的搶眼表演,身為一名宇宙“演員”,它又是如何完成自己的“謝幕”的呢?且聽下回分解。