射電源

射電源

射電源(radio source)是“宇宙射電源”的簡稱。能發射強無線電波的天體。發射無線電波的恆星稱射電星。宇宙空間輻射無線電波的分立天體。大多數天體都可能是射電源,已發現的射電源有3萬多個。射電源類型很多,按視角徑大小可分為緻密源和展源兩類。

基本介紹

  • 中文名:射電源
  • 外文名:radio source
  • 全稱:宇宙射電源
  • 分類:緻密源、展源
  • 數量:3萬(已發現)
  • 發現時間:1931年
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簡介

緻密源角徑小於1″,大小僅為1~100光年,最小總能量在1045~1051焦耳間,常在類星體、特殊星系核內發現。展源角徑大於1″,大小為3~200萬光年,最小總能量在1051~1054焦耳間,常與亮橢圓星系相證認,40%的展源是雙射電源。按距離也可把射電源分為銀河系射電源和河外射電源兩類。銀河系射電源包括:21厘米中性氫區、電離區、超新星遺蹟、射電星及脈衝星等以及銀河星雲、類星體、活動較猛烈的星系和少數恆星。在河外射電源中,正常射電星系平均輻射功率在1030~1033焦耳/秒,只有光波段輻射的百萬分之一 ;而特殊射電星系射電輻射功率比正常射電星系強102~106倍,接近或大於光波段的輻射功率,有時直接將特殊射電星系簡稱為射電星系;還有一種類星射電源是一種光學外貌似恆星,光譜線有很大紅移的強射電源,如果認為它的紅移是宇宙學紅移,那么它也應該是河外射電源中的一種。
已經發現的射電源在17000個以上。
小角徑天區發出的比背景輻射強的射電源。在銀河系中﹐超新星遺蹟是一種分立射電源﹐射電星(包括脈衝星﹑射電新星﹑耀星﹑紅超巨星及其藍矮伴星﹑x射線星和特殊雙星系統等)也是分立射電源。此外﹐發出分子譜線射電的星際的分子雲等也是分立射電源。在河外分立射電源中﹐有正常射電星系﹑特殊射電星系(見射電星系)﹑頭尾射電源﹑核暈射電源﹑類星射電源等多種﹐其中以強度變化的射電源居多。

射電源的發現

1931年,一位名叫揚斯基的美國工程師,在他的無線電接收機上收到了一種來歷不明的無線電波。這種電波每天出現,出現的周期正好等於地球相對於恆星自轉一周的時間。後來經研究證實,這是來自銀河中心的電波。不僅如此,宇宙中的許多天體都像電台一樣向外發射較強的無線電波,並能被地球的射電望遠鏡接收到,這就是所謂的射電源。

射電圖

近代射電天文學告訴我們,這些來自宇宙的電波訊號是宇宙天體本身發射出來的一種射線。這種宇宙射線具有極高的能量,它的輻射粒子的速度接近於光速。當宇宙射線進入大氣層的外層時,它猛烈地撞進大氣層中的各種氣體分子,從而又產生出一些別的粒子。當它們衝擊到地面上時,我們可以用儀器記錄下來,然後放入計算機中進行處理,最後得到的一個年輪樣子的圖案,這就是射電圖。射電圖表示射電源電波的強弱分布。比如著名的射電源天鵝座A的射電圖,就是兩個像眼珠似的圓斑。奇妙的是這兩個圓斑並不在星系本身的位置上,而是在星系兩側對稱的位置上,彼此相距30萬光年。天文學家用光學望遠鏡仔細搜尋這兩個“眼珠”所在的天區,卻什麼也沒有發現。的確,許多射電源都可以找到一個相對應的天體,但像天鵝座A這樣的情況並不是絕無僅有的。

已發現的射電源

已經發現的射電源3萬多個,但能夠與光學方法觀測到的天體對應起來的還不多。已證認出的天體有超新星遺蹟、銀河星雲、星系、類星體、活動星系核和少數恆星等。實際上大多數天體都可能是弱射電源,但可供研究的只是地球上能測出射電的射電源。可以按距離把它們分成兩類:第一類是太陽系外、銀河系內的射電源,分布於銀道面附近;第二類是銀河系外的射電源,散布在整個天空中。也可以根據視角徑大小分為緻密源和展源兩種。非分立的宇宙射電通常稱為背景射電。 銀河系射電源  銀河系內最強的射電源中,一種是超新星正在膨脹的熱氣殼(例如蟹狀星雲);另一種是稱為銀河星雲的熱電離氫區(НⅡ區);還有一種稱為射電星,包括脈衝星、射電新星、紅矮耀星(簡稱耀星)、紅超巨星及其藍矮伴星、X射線星和特殊雙星系統等。發現的射電星數目還不多,例如脈衝星有300多個,耀星有近千個,射電新星只有1個,已發現的類型也不多。此外,銀河系內許多分子雲也是分立射電源。
河外射電源  河外射電源的類型很多。第一種是正常射電星系,像仙女星系這樣的所有鄰近旋渦星系,在射電波段它們的輻射同銀河系類似。它們具有從旋臂中的氫雲發出的同步加速輻射和中性氫21厘米譜線輻射。正常射電星系在射電波段的平均輻射功率為1037~1041爾格/秒,只及可見光波段輸出功率的百萬分之一。
第二種射電源是特殊射電星系。它們的射電功率比正常射電星系強102~106倍,近於或大於星系的全部光學功率,因此稱為特殊射電星系。有些特殊射電星系在光學上與正常星系相似,但另一些則具有特殊性質。例如,一個位於室女星系團中的巨型橢圓星系M87,它發出的射電功率比典型的亮星系強幾千倍。這個星系在長時間曝光的照片上看起來象正常星系,而在短時間曝光的照片上可以看到從星系中心發出一個明亮噴射物。特殊射電星系的結構各不相同。有些射電源的射電來自一個單一小區,少數射電源具有明亮的中心源,周圍有較大的延伸射電區,後者稱為核-暈射電源。特殊射電星系大多數是具有射電雙源的橢圓星系,其射電來自星系的光學像兩旁的兩個延伸區(見河外射電雙源和多重源)。半人馬座中的星系 NGC5128則更複雜,它有兩對射電子源,內部的一對強源重疊在星系的光學像上,另一對不對稱的較大的源具有較大的間距。
第三種是類星射電源。有許多類星射電源的射電來自範圍小於 1光年的中心區的爆發。有些類星射電源具有小的中心源和兩個延伸的雲,從中心源來的射電通常隨時間作緩慢的變化。類星射電源發出比正常星系高達100萬倍的射電功率。它們具有很大的譜線紅移,如果認為紅移就是視向速度的反映,則它們可能是迄今所知最遙遠的天體。
三十多年來編制了多種射電源表,記載了已經觀測到的射電源的基本資料。

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