星系核射電

星系核射電 （radio radiation from the nucleus of galaxy ）是直徑小於1光年的星系核本身發出的射電。星系核射電是普遍現象。星系核射電強度和特性因星系的類型而異。從有些正常射電星系（如正常旋渦星系）的星系核中可以觀測到具有連續譜的射電。這種星系核在射電波段的輻射功率平均為 10爾格/秒（有時高達10爾格/秒）﹐但與可見光波段的輻射功率比較是很小的。銀河系就屬於這一種。

基本介紹

• 中文名：星系核射電
• 外文名：radio radiation from the nucleus of galaxy 
• 定義：直徑小於1光年的星核發出的射電
• 平均功率：10爾格/秒
• 中性氫：每秒約50公里
• 輻射：熱輻射﹐非熱輻射

簡述

在銀河系核心發現了許多最複雜的星際分子的射電﹐而且有中性氫21厘米譜線射電。中性氫以每秒約50公里的速度從銀河系核心向外流出。正常射電星系核射電有熱輻射﹐也有非熱輻射。特殊射電星系核的射電功率大於10爾格/秒﹐近於或大於星系的全部光學功率﹐而且具有劇烈活動等獨特性質。例如﹐塞佛特星系是特殊旋渦星系。它的星系核是有劇烈活動的很熱的氣體區﹐以每秒約 600公里的速度流出氣體﹐發出很強的射電。星系核頻譜顯示發射線﹐發出比正常射電星系強 100倍的射電功率。有的星系核具有更強的爆發特性。例如﹐大熊星座中的不規則星系 M82(NGC 3034)的星系核和環繞核心的複雜纖維狀物發出特強射電。它大約在 150萬年前發生過一次爆炸﹐至今還在以每秒 1﹐000公里的速度從星系核流出氣體。又如﹐M87(NGC 4486)是強射電源﹐它有一個明亮的星系核和這個噴射流都發出射電。最劇烈的是類星體﹐射電功率可達到 10～10爾格/秒。有些學者認為類星體是遙遠星系核的爆發﹐這種星系的其他部分由於太遠太暗而觀測不到。看來﹐星系核射電是普遍現象。從類星體﹑塞佛特星繫到正常星系﹐它們的星系核都有射電﹐而且有許多是同步加速輻射﹐這表明星系核心存在相對論性電子和磁場。

活躍星系核的分類

各種活動星系核的觀測特徵依賴於所採用的觀測手段，而不是活動星系核本身。因此各種活動星系核特徵往往相互混雜在一起。雖然如此，它們大體上可分為如下幾類：

西佛星系（Seyfert galaxies）：最早被證認的活躍星系核。特點是核的亮度高，具有強的高電離發射線，譜線很寬，強大、變化的X射線，很強的紅外輻射，大部分為漩渦星系，也有不規則星系。根據發射線的寬度、形狀可分為Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型塞弗特星系具有寬的發射線，Ⅱ型只具有窄的發射線。進一步還可以劃分成1.5、1.8、1.9等類型。

類星體（Quasars）：具有非常大的紅移，光度很高，光譜中有發射線，可見光波段為冪律譜，多數有X射線輻射，少部分具有很強的射電輻射。

射電星系：具有很強的射電輻射，大部分有兩個輻射源，稱為雙源型射電星系。通常為橢圓星系。根據發射線的寬度大體可分為寬線射電星系（BLRG）和窄線射電星系（NLRG）。

蝎虎座BL型天體：星系核非常亮，短時間曝光和恆星很類似。光度具有很快的變化，射電輻射有很強的偏振，光譜中既沒有吸收線也沒有發射線，因此其紅移只能從宿主星系的光譜推斷出來。

光學劇變類星體（OVV）：光度具有很快的變化，往往是強射電源。與蝎虎座BL型天體合稱耀變體（Blazar）。

低電離核發射線區（LINER）：核光度比較低，具有低電離的核發射線區，有時發現為低光度的2型塞弗特星系。

窄線X射線星系（NLXG）：具有高電離發射線，類似塞弗特星系，但光度較低。被認為是光譜受到星系內塵埃消光的塞弗特星系。

星爆星系：具有巨大的恆星形成區，紅外光度高於可見光光度，大部分為旋渦星系。屬於活動星系，但與活動星系核的關係尚無定論。

除此之外還有N星系、茲威基星系、高偏振類星體（HPQ）、低光度活躍星系核（MAGN）、熱星體（Warmer）等。

根據射電波段的輻射，還可以分為射電寧靜活動星系核與射電噪活動星系核兩大類。其中，射電寧靜活動星系核包括：低電離核發射線區、塞弗特星系、以及部分類星體，射電噪活動星系核包括射電噪類星體、耀變體（包括蝎虎座BL型天體和光學劇變類星體）、射電星系等。

黑洞-吸積盤模型

黑洞-吸積盤模型是得到廣泛承認的是活動星系核標準模型。在這個模型中，活動星系核的“中央引擎”是一個超大質量黑洞。在引力的作用下，黑洞周圍的氣體朝黑洞下落。由於具有角動量，物質形成了一個圍繞黑洞的吸積盤。吸積盤中具有耗散作用，氣體會被加熱到很高的溫度，同時不斷損失角動量，逐漸下落到黑洞中央，與此同時釋放出巨大的引力能，以電磁波的形式輻射出來，其中主要是非熱輻射。當黑洞的吸積率很高，遠遠超過星系的其他部分時，就表現為活動星系核。隨著黑洞周圍的物質逐漸耗盡，核心的光度減小，活動星系演化為正常的星系。吸積盤兩端沿法線方向形成高速噴流，這一過程中，磁場扮演了很重要的角色。當噴流的方向與觀測者視線方向夾角很小時，還會觀測到視超光速現象。

活躍星系核的統一模型

活躍星系核的統一模型試圖將兩種或兩種以上的活躍星系核用一個模型進行描述，不同類型的活躍星系核只是由於觀測視角的不同。電波弱(radio-quiet)活躍星系核與電波強(radio-loud)活躍星系核分別具有各自的統一模型：電波弱統一模型和電波強統一模型。電波弱統一模型認為西佛Ⅰ型星系是直接觀察到的光度較低的活躍星系核本身，西佛Ⅱ型星系則是由於視線方向上受到了環繞在吸積盤周圍的遮蔽環的阻擋。如果活躍星系核的光度較高，直接觀測到的就不是西佛I型星系而是類星體。電波強統一模型主要關注於高光度的電波強類星體，它們能夠與窄發射線電波星系用類似電波弱統一模型的方式統一在一起，即電波星系被遮蔽環擋住了視線，而類星體沒有。如果視線方向與噴流夾角非常小，則會觀察到蝎虎BL型類星體(blazar)。