活動星系（Active Galactic Nuclei, AGN）是宇宙中一類特殊的星系，其核心區(qū)域存在異常劇烈的活動現(xiàn)象，輻射能量遠超普通星系。這類星系的核心通常被認為隱藏著超大質(zhì)量黑洞（百萬到數(shù)十億倍太陽質(zhì)量），通過吸積周圍物質(zhì)釋放巨大能量。以下是活動星系的關鍵特征和分類：

  核心特征

  1. 超大質(zhì)量黑洞：中心黑洞吸積氣體、塵埃等物質(zhì)，形成高溫吸積盤。

  2. 極端亮度：輻射覆蓋從無線電波到伽馬射線的全電磁波段，亮度可達普通星系的千倍以上。

  3. 噴流與輻射：部分AGN產(chǎn)生高速相對論性噴流（接近光速），延伸數(shù)千光年。

  4. 變光性：亮度可能在數(shù)天至數(shù)年內(nèi)劇烈變化，反映吸積過程的不穩(wěn)定性。

  主要類型

  1. 類星體（Quasar）

  最明亮的活動星系，紅移高（通常遙遠），可見光波段顯著。

  噴流較弱或無，能量主要來自吸積盤。

  2. 射電星系（Radio Galaxy）

  強射電輻射，具有對稱的巨型噴流和瓣狀結構（如天鵝座A）。

  分為低功率（FR I）和高功率（FR II）兩類。

  3. 賽弗特星系（Seyfert Galaxy）

  近鄰的較暗AGN，分兩類：

  Ⅰ型：寬窄發(fā)射線并存，可見吸積盤輻射。

  Ⅱ型：僅窄發(fā)射線，視線被塵埃環(huán)遮擋（符合統(tǒng)一模型）。

  4. 耀變體（Blazar）

  噴流直接朝向地球，表現(xiàn)為極端變光和偏振（如BL Lac天體）。

  包含光學劇變類星體（OVV）和BL Lac天體。

  能量來源

  吸積盤：物質(zhì)落入黑洞時摩擦加熱，釋放引力能（效率可達10%40%）。

  噴流：黑洞旋轉(zhuǎn)或磁場提取能量，加速粒子至接近光速。

  觀測意義

  宇宙學距離：類星體作為高紅移探針，研究早期宇宙。

  星系演化：AGN反饋可能調(diào)控恒星形成，解釋星系大小與黑洞質(zhì)量關聯(lián)。

  極端物理：噴流和吸積過程涉及相對論性物理、等離子體行為等。

  統(tǒng)一模型

  盡管AGN表現(xiàn)多樣，但差異可能主要源于觀測視角和遮蔽程度（如塵埃環(huán)的遮擋），而非本質(zhì)不同。例如：

  賽弗特Ⅰ型與Ⅱ型的區(qū)別可能源于視線是否穿過塵埃環(huán)。

  耀變體的特殊性因噴流對準地球而放大。

  活動星系的研究持續(xù)推動著對黑洞物理、星系演化及宇宙高能現(xiàn)象的理解，是現(xiàn)代天體物理學的核心課題之一。

  一、類星體（Quasar） 是宇宙中最明亮的活動星系核（AGN）之一，本質(zhì)上是超大質(zhì)量黑洞劇烈吸積物質(zhì)釋放能量的極端天體。以下是關于類星體的詳細解析：

  基本特征

  1. 超高亮度：

  單顆類星體的光度可達銀河系的數(shù)百至數(shù)千倍，但核心區(qū)域僅比太陽系稍大。

  能量主要來自黑洞吸積盤（效率遠高于恒星核聚變）。

  2. 遙遠性與高紅移：

  多數(shù)類星體紅移 \ z ＞ 0.5 \，最遠觀測到 \ z \sim 7.5 \（宇宙年齡約7億年時）。

  因其極亮，可作為研究早期宇宙的“燈塔”。

  3. 光譜特征：

  寬發(fā)射線（來自高速氣體云，速度達數(shù)千km/s）。

  強紫外/光學連續(xù)輻射（吸積盤熱輻射）。

  部分有射電輻射（噴流貢獻，但僅約10%類星體有明顯噴流）。

  能量機制

  吸積盤：物質(zhì)落入黑洞前形成高溫盤面，溫度達數(shù)萬度，輻射紫外/光學波段的“藍光”。

  寬線區(qū)（BLR）：吸積盤外圍高速氣體云受輻射激發(fā)，產(chǎn)生寬發(fā)射線（如Hα、C IV）。

  噴流（部分）：磁場提取黑洞旋轉(zhuǎn)能量，形成相對論性噴流（射電類星體）。

  分類

  1. 射電寧靜類星體（占比90%）：

  無強射電噴流，輻射以吸積盤為主。

  2. 射電噪類星體（占比10%）：

  具有噴流，可能呈現(xiàn)為射電瓣或核心噴流結構。

  若噴流朝向地球，可能表現(xiàn)為耀變體（Blazar）。

  觀測意義

  1. 宇宙學探針：

  高紅移類