射電源

天文學專有名詞

射電源(radio source)是“宇宙射電源”的簡稱,是天文學專有名詞。來自中國天文學名詞審定委員會審定發布的天文學專有名詞中文譯名,詞條譯名和中英文解釋數據版權由天文學名詞委所有。它是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緻密源兩類。

簡介


緻密源角徑小於1″,大小僅為1~100光年,最小總能量在10 ~10 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10 ~10 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、電離氫區超新星遺跡、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10 ~10 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10 ~10 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,如果認為它的紅移宇宙學紅移,那麼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﹐超新星遺跡是一種分立射電源﹐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云等也是分立射電源。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佈。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索這兩個“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跡、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,分佈於銀道面附近;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,銀河系內許多分子云也是分立射電源。
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。
三十多年來編製了多種射電源表,記載了已經觀測到的射電源的基本資料。