mùlù galactic nucleus
xīng xì de zhōng xīn bù fēn ， yī bān jù yòu gāo mì dù de xīng tǐ hé qì tǐ ， yǐ jí yī gè chāo dà zhì liàng de hēi dòng 。 xīng xì hé shì xīng xì zhōng xīn zhì liàng mì jí de qū yù ， yóu dà liàng de héng xīng 、 děng lí zǐ tǐ hé gāo néng lì zǐ děng zǔ chéng 。 xīng xì hé yòu níng jìng xīng xì hé hé huó dòng xīng xì hé liǎng zhǒng 。 níng jìng xīng xì hé zhōng yòu gè zhǒng guāng pǔ xíng de héng xīng ， kě néng hái cún zài zhōng zǐ xīng 、 bái 'ǎi xīng děng zhì mì xīng 。 níng jìng xīng xì hé cháng chǎn shēng mì lǜ pǔ xíng shì de shè diàn fú shè 。 huó dòng xīng xì hé jù yòu jù liè huó dòng xiàn xiàng ， yī bān rèn wéi tā de hé xīn shì yī gè hēi dòng ， cún zài xī yǐn lì hé pēn liú ， hái huì fā shēng xīng xì hé bào fā 。 xīng xì hé bào fā shì yǔ zhòu zhōng zuì zhuàng guān de tiān wén xiàn xiàng zhī yī 。
xīng xì hé
dà duō shù xīng xì dōuyòu hěn mì jí de zhōng xīn bù fēn 。 yǐ fú shè yā hé yǐn lì xiāng píng héng děng wéi yǐ jù ， kě yǐ tuī zhī xīng xì hé de zhì liàng M yuē wéi 10^8 gè tài yáng zhì liàng M ⊙ 。 xīng xì hé zhōng bāo hán héng xīng yǐ jí diàn lí qì tǐ 、 cí chǎng hé gāo néng lì zǐ 。 zhèng cháng xīng xì de hé ， tōng cháng shì “ níng jìng ” de 。 cóng níng jìng hé zhōng yǐ jīng guān cè dào gè zhǒng pǔ xíng de héng xīng ， yě kě néng cún zài zhōng zǐ xīng děng gè zhǒng zhì mì xīng 。 cóng yī xiē xīng xì hé de pǔ xiàn dé zhī ， hé zhōng yòu dà zhì liàng de děng lí zǐ tǐ （ zhàn hé zhì liàng de qiān fēn zhī yī ）， wēn dù yuē jǐ qiān dù ， měi lì fāng lí mǐ diàn zǐ shù wéi nε ≈ 10^3 ～ 10^6。
níng jìng hé cháng cháng chǎn shēng shè diàn fú shè ， shè diàn pǔ qiáng dù fēn bù chéng mì lǜ xíng shì ， jí Iν ∝ ν^(-α)； duì jué dà duō shù hé ,α=0.7。 zài pín shuài ν≈ 10^9 hè chù tā de shè diàn fú shè pǔ qiáng dù Iν≈ 10^-8 ěr gé / lí mǐ ²。 guān cè biǎo míng , xīng xì hé 90 ％ de guāng dù shì zài hěn zhǎi de hóng wài qū yù chǎn shēng de 。 hóng wài fú shè jí dà pín shuài ν jí dà =2.5×10^13 hè （ jí λ jí dà =70 wēi mǐ ）； zài jí dà pín shuài liǎng cè ， qiáng dù xùn sù xià jiàng （ dāng ν<ν jí dà ， Iν∝ ν^35； dāng ν>ν jí dà ,Iν∝ ν^-35）。
duì dà duō shù xīng xì hé ér yán ， jìn guǎn tā men de xìng zhì yòu hěn dà chā yì ， dàn tā men de hóng wài fú shè de jí dà pín shuài dōushì xiāng tóng de 。 hé yòu míng xiǎn huó dòng de xīng xì yuē zhàn xīng xì zǒng shù de 1～ 5％。 hé huó dòng zuì qiáng de xīng xì shì lèi xīng tǐ , qí cì shì N xíng xīng xì （ jiàn tè shū xīng xì ） hé sài fó tè xīng xì 。 xīng xì hé de huó dòng qī gū jì wéi 10^5～ 10^7 nián 。 ① jù liè de qì tǐ yùn dòng ： cóng cèliáng sài fó tè xīng xì de fā shè xiàn kě yǐ gū jì ， qì liú sù dù kě dá měi miǎo jǐ qiān gōng lǐ 。 zhè zhǒng qì liú yòu shí néng yī zhí yán shēn dào hé wài jǐ qiān miǎo chā jù chù 。
② jù dà de fēi rè fú shè ： hé níng jìng hé xiāng lèi sì ， qiáng fēi rè fú shè yě shì zài hóng wài qū dá dào jí dà ， hóng wài jí dà pín shuài yě shì ν jí dà ≈ 2.5×10^13 hè , dàn shì qiáng dù bǐ níng jìng shí yào dà jǐ gè liàng jí , fú shè gōng shuài kě dá 10^46～ 10^47 ěr gé / miǎo ； zǒng néng liàng shèn zhì kě dá 10^62 ěr gé 。
③ hěn qiáng de guāng biàn : guāng xué hé shè diàn de fú shè qiáng dù suí shí jiān yòu hěn dà biàn huà 。 lì rú 3C273, yòu shí zài liǎng gè yuè nèi guāng dù de biàn huà jiù chā yī bèi 。 tóng shí ， duì bù tóng de bō cháng ， pǔ qiáng dù de shí biàn fú dù yě bù tóng ： bō cháng yuè duǎn ， shí biàn yuè qiáng 。 duì duō shù huó dòng xīng xì hé lái shuō ， guāng biàn shí biāo jìn yī nián ， cóng 'ér kě tuī zhī tā de dà xiǎo yuē wéi 10^18 lí mǐ liàng jí （ xiāng dāng yú 1 miǎo chā jù ）。
④ guī mó jù dà de bào fā xiàn xiàng ： yòu xiē xīng xì hé pāo chū dà kuài wù zhì hé xiāng duì lùn xìng lì zǐ liú ， xíng chéng suǒ wèi wù zhì pēn shè 。 M87 jiù shì yī lì 。 pēn shè wù wèi yú M87 hé de xī běi fāng xiàng ， qí zhōng yòu sān gè liàng níng jù wù hé sān gè 'àn ruò de níng jù wù 。 níng jù wù hé hé zhī jiān yòu fā guāng “ xiān wéi ” xiāng lián ； cǐ wài ， zài zhè xiē pēn shè wù xiāng fǎn fāng xiàng yě fā xiàn liǎo yī gè xiǎo de pēn shè jié gòu ， qí zhōng yòu liǎng gè níng jù wù 。 yòu xiē xīng xì hé bào fā shí ， wù zhì xiàng sì miàn bā fāng pāo shè chū lái ， zhù míng de lì zǐ shì M82 hé NGC1275； xǔ duō shè diàn xīng xì hé lèi xīng tǐ yòu shuāng yuán jié gòu ， zhè yě kě néng shì mǒu zhǒng bào fā de jiēguǒ 。 ① jǐn mì xīng tuán jiǎ shuō ： rèn wéi zài xīng xì hé zhōng xīn ， héng xīng mì dù fēi cháng gāo ， yǐ zhì fā shēng fēi tánxìng pèng zhuàng ， shì fàng chū jù dà néng liàng 。 dàn shì ， yào shǐ pèng zhuàng chéng wéi xīng xì hé de néng yuán ， nà jiù yào qiú xīng xì zhōng xīn chù xīng tuán de mì dù gāo dá měi lì fāng miǎo chā jù 10^11 kē héng xīng , zhè yǔ guān cè xiāng máo dùn 。
hēi dòng jiǎ shuō ： rèn wéi shì yǐn lì tān suō de jiēguǒ 。 suī rán yǐn lì tān suō suǒ shì fàng de néng liàng kě dá 2×10^54M/M⊙ ěr gé de shù liàng jí ， M/M⊙ shì xīng xì hé duì tài yáng de zhì liàng bǐ ， dàn zhuǎn huà jī zhì hái bù qīng chǔ ； gèng zhòng yào de shì ， yǐn lì tān suō zài 10^-5M/M⊙ miǎo de shí jiān nèi jiù wán chéng liǎo ， zhè yǔ guān cè dào de huó dòng hé de zhǔn wěn tài xiāng chōng tū 。 gù rán ， xī jī kě zàn shí huǎn hé zhè gè kùn nán 。 dàn shì ， wù zhì pāo shè jiāng dà dà yì zhì xī jī ， yīn cǐ kùn nán réng wèi jiě jué 。
dà zhì liàng xuánzhuàn cí duō céng qiú mó xíng ， jí cí zhuànzi mó xíng : dìng xìng dì shuō , xuánzhuàn yǐn qǐ cí chǎng niǔ qū 'ér chǎn shēng zhōng xìng xiàn （ jiàn cí hé bìng ）， zài zhōng xìng xiàn fù jìn fā shēng cí chǎng de dòng lì xué hào sàn ， shǐ jù jī de cí néng zhuǎn huà wéi lì zǐ de dòng néng ， lì zǐ jiù yǐ xiāng duì lùn xìng sù dù yán zhe xiāng fǎn liǎng gè fāng xiàng pāo chū ， zhè jiù shì cí zhuǎn zǐ de bào fā jī zhì 。 pāo chū de diàn zǐ yán hé wài yǎ líng zhuàng cí lì xiàn huí xuán ， fā chū tóng bù jiā sù fú shè ， wèiwǒ men suǒ jiē shōu 。 cí zhuànzi mó xíng zài jiě shì huó dòng xīng xì hé de zhù yào guān cè shì shí shàng suī rán qǔ dé yī dìng de chéng guǒ ， dàn shì ， lǐ lùn yào qiú xīng xì hé de guāng dù yīngyǒu zhǔn zhōu qī xìng , zhè yǔ guān cè zī liào bìng bù xiāng fú 。 cǐ wài , zài jiě shì huó dòng xīng xì hé de jí dà hóng wài fú shè hé guī mó jù dà de bào fā xiàn xiàng fāng miàn ， cí zhuànzi mó xíng hái méi yòu chéng gōng 。
yǐn lì dàn gōng hé qì pào mó xíng ： yǐn lì dàn gōng mó xíng rèn wéi ， xīng xì hé nèi yóu yú héng xīng pèng zhuàng ， xíng chéng ruò gān dà kuài wù zhì 。 jì suàn biǎo míng ， rú guǒ xíng chéng sān kuài yǐ shàng de dà kuài wù zhì ， zé huì chū xiàn yǐn lì bù wěn dìng xìng ， jiāng wù zhì pāo shè chū lái 。 dàn shì ， zhè zhǒng mó xíng bù néng jiě shì xīng xì hé de duìchèn pāo shè 。 ér qì pào mó xíng shì yī zhǒng liú tǐ lì xué pāo shè ， tā jiǎ shè xiāng duì lùn xìng lì zǐ zài hé lǐ xíng chéng yī gè “ qì pào ”， yǐ hòu fēn liè chéng liǎng gè rè qì tǐ pào ， tā men bèi xīng xì jì fēng chuī dào xīng xì wài , huò bèi zhōu wéi lěng qì tǐ dǐng chū lái , xíng chéng dà kuài wù zhì （ qì pào ） de pāo shè 。 zhè zhǒng mó xíng yào qiú yòu zú gòu de fú lì ， kàn lái zhǐ yòu chù zài xīng xì tuán nèi de huó dòng xīng xì hé cái kě néng shí xiàn zhè zhǒng pāo shè 。
⑤ děng lí zǐ tǐ tuān dòng fǎn yìng duī mó xíng ： zhè zhǒng mó xíng kě yǐ chǎn míng yǐ xià sān gè zhù yào wèn tí ： fǎn yìng duī zhōng ， qiáng děng lí zǐ tǐ bō kě shǐ lì zǐ jiā sù dào jí duān xiāng duì lùn xìng sù dù ； zài fǎn yìng duī zhōng ， kě yǐ xíng chéng xiāng duì lùn xìng lì zǐ de mì lǜ pǔ ； gěi chū liǎo fú shè pǔ de tè zhēng ， tè bié shì jiě shì liǎo xīng xì hé de jí dà hóng wài fú shè ， bìng qiě shuō míng liǎo gè zhǒng bù tóng xīng xì hé jù yòu jīhū xiāng tóng de hóng wài jí dà pín shuài de yuán yīn 。 rán 'ér ， zhè zhǒng mó xíng duì xīng xì hé de pāo shè wù zhì ， hái bù néng zuò chū yòu shuō fú lì de jiě shì 。 E.H.Avrett ed.,Frontiers of Astrophysics,p.438， Harvard Univ.Press,Cambridge,1976.
xingxihe
xīng xì hé
dà duō shù xīng xì dōuyòu hěn mì jí de zhōng xīn bù fēn 。 yǐ fú shè yā hé yǐn lì xiāng píng héng děng wéi yǐ jù ， kě yǐ tuī zhī xīng xì hé de zhì liàng M yuē wéi 10 □ gè tài yáng zhì liàng M□。 xīng xì hé zhōng bāo hán héng xīng yǐ jí diàn lí qì tǐ 、 cí chǎng hé gāo néng lì zǐ 。 zhèng cháng xīng xì de hé ， tōng cháng shì “ níng jìng ” de 。 cóng níng jìng hé zhōng yǐ jīng guān cè dào gè zhǒng pǔ xíng de héng xīng ， yě kě néng cún zài zhōng zǐ xīng děng gè zhǒng zhì mì xīng 。 cóng yī xiē xīng xì hé de pǔ xiàn dé zhī ， hé zhōng yòu dà zhì liàng de děng lí zǐ tǐ （ zhàn hé zhì liàng de qiān fēn zhī yī ）， wēn dù yuē jǐ qiān dù ， měi lì fāng lí mǐ diàn zǐ shù wéi n□≈ 10□～ 10□。 níng jìng hé cháng cháng chǎn shēng shè diàn fú shè ， shè diàn pǔ qiáng dù fēn bù chéng mì lǜ xíng shì ， jí I□∝□□； duì jué dà duō shù hé ,□ =0.7。 zài pín shuài □≈ 10□ hè chù tā de shè diàn fú shè pǔ qiáng dù I□≈ 10□ ěr gé / lí mǐ □。 guān cè biǎo míng , xīng xì hé 90％ de guāng dù shì zài hěn zhǎi de hóng wài qū yù chǎn shēng de 。 hóng wài fú shè jí dà pín shuài □□ =2.5×10□ hè （ jí λ□ =70 wēi mǐ ）； zài jí dà pín shuài liǎng cè ， qiáng dù xùn sù xià jiàng （ dāng □□□ ,I□∝□□）。 duì dà duō shù xīng xì hé ér yán ， jìn guǎn tā men de xìng zhì yòu hěn dà chā yì ， dàn tā men de hóng wài fú shè de jí dà pín shuài dōushì xiāng tóng de 。
hé yòu míng xiǎn huó dòng de xīng xì yuē zhàn xīng xì zǒng shù de 1～ 5％。 hé huó dòng zuì qiáng de xīng xì shì lèi xīng tǐ , qí cì shì N xíng xīng xì （ jiàn tè shū xīng xì ） hé sài fó tè xīng xì 。 xīng xì hé de huó dòng qī gū jì wéi 10□～ 10□ nián 。
huó dòng xíng shì ① jù liè de qì tǐ yùn dòng ： cóng cèliáng sài fó tè xīng xì de fā shè xiàn kě yǐ gū jì ， qì liú sù dù kě dá měi miǎo jǐ qiān gōng lǐ 。 zhè zhǒng qì liú yòu shí néng yī zhí yán shēn dào hé wài jǐ qiān miǎo chā jù chù 。② jù dà de fēi rè fú shè ： hé níng jìng hé xiāng lèi sì ， qiáng fēi rè fú shè yě shì zài hóng wài qū dá dào jí dà ， hóng wài jí dà pín shuài yě shì □□≈ 2.5×10□ hè , dàn shì qiáng dù bǐ níng jìng shí yào dà jǐ gè liàng jí , fú shè gōng shuài kě dá 10□～ 10□ ěr gé / miǎo ； zǒng néng liàng shèn zhì kě dá 10□ ěr gé 。③ hěn qiáng de guāng biàn : guāng xué hé shè diàn de fú shè qiáng dù suí shí jiān yòu hěn dà biàn huà 。 lì rú 3C273, yòu shí zài liǎng gè yuè nèi guāng dù de biàn huà jiù chā yī bèi 。 tóng shí ， duì bù tóng de bō cháng ， pǔ qiáng dù de shí biàn fú dù yě bù tóng ： bō cháng yuè duǎn ， shí biàn yuè qiáng 。 duì duō shù huó dòng xīng xì hé lái shuō ， guāng biàn shí biāo jìn yī nián ， cóng 'ér kě tuī zhī tā de dà xiǎo yuē wéi 10□ lí mǐ liàng jí （ xiāng dāng yú 1 miǎo chā jù ）。④ guī mó jù dà de bào fā xiàn xiàng ： yòu xiē xīng xì hé pāo chū dà kuài wù zhì hé xiāng duì lùn xìng lì zǐ liú ， xíng chéng suǒ wèi wù zhì pēn shè 。 M87 jiù shì yī lì 。 pēn shè wù wèi yú M87 hé de xī běi fāng xiàng ， qí zhōng yòu sān gè liàng níng jù wù hé sān gè 'àn ruò de níng jù wù 。 níng jù wù hé hé zhī jiān yòu fā guāng “ xiān wéi ” xiāng lián ； cǐ wài ， zài zhè xiē pēn shè wù xiāng fǎn fāng xiàng yě fā xiàn liǎo yī gè xiǎo de pēn shè jié gòu ， qí zhōng yòu liǎng gè níng jù wù 。 yòu xiē xīng xì hé bào fā shí ， wù zhì xiàng sì miàn bā fāng pāo shè chū lái ， zhù míng de lì zǐ shì M82 hé NGC1275； xǔ duō shè diàn xīng xì hé lèi xīng tǐ yòu shuāng yuán jié gòu ， zhè yě kě néng shì mǒu zhǒng bào fā de jiēguǒ 。
lǐ lùn mó xíng ① jǐn mì xīng tuán jiǎ shuō ： rèn wéi zài xīng xì hé zhōng xīn ， héng xīng mì dù fēi cháng gāo ， yǐ zhì fā shēng fēi tánxìng pèng zhuàng ， shì fàng chū jù dà néng liàng 。 dàn shì ， yào shǐ pèng zhuàng chéng wéi xīng xì hé de néng yuán ， nà jiù yào qiú xīng xì zhōng xīn chù xīng tuán de mì dù gāo dá měi lì fāng miǎo chā jù 10□ kē héng xīng , zhè yǔ guān cè xiāng máo dùn 。② hēi dòng jiǎ shuō ： rèn wéi shì yǐn lì tān suō de jiēguǒ 。 suī rán yǐn lì tān suō suǒ shì fàng de néng liàng kě dá 2×10□ M/M□ ěr gé de shù liàng jí ， M/M□ shì xīng xì hé duì tài yáng de zhì liàng bǐ ， dàn zhuǎn huà jī zhì hái bù qīng chǔ ； gèng zhòng yào de shì ， yǐn lì tān suō zài 10□ M/M□ miǎo de shí jiān nèi jiù wán chéng liǎo ， zhè yǔ guān cè dào de huó dòng hé de zhǔn wěn tài xiāng chōng tū 。 gù rán ， xī jī kě zàn shí huǎn hé zhè gè kùn nán 。 dàn shì ， wù zhì pāo shè jiāng dà dà yì zhì xī jī ， yīn cǐ kùn nán réng wèi jiě jué 。③ dà zhì liàng xuánzhuàn cí duō céng qiú mó xíng ， jí cí zhuànzi mó xíng : dìng xìng dì shuō , xuánzhuàn yǐn qǐ cí chǎng niǔ qū 'ér chǎn shēng zhōng xìng xiàn （ jiàn cí hé bìng ）， zài zhōng xìng xiàn fù jìn fā shēng cí chǎng de dòng lì xué hào sàn ， shǐ jù jī de cí néng zhuǎn huà wéi lì zǐ de dòng néng ， lì zǐ jiù yǐ xiāng duì lùn xìng sù dù yán zhe xiāng fǎn liǎng gè fāng xiàng pāo chū ， zhè jiù shì cí zhuǎn zǐ de bào fā jī zhì 。 pāo chū de diàn zǐ yán hé wài yǎ líng zhuàng cí lì xiàn huí xuán ， fā chū tóng bù jiā sù fú shè ， wèiwǒ men suǒ jiē shōu 。 cí zhuànzi mó xíng zài jiě shì huó dòng xīng xì hé de zhù yào guān cè shì shí shàng suī rán qǔ dé yī dìng de chéng guǒ ， dàn shì ， lǐ lùn yào qiú xīng xì hé de guāng dù yīngyǒu zhǔn zhōu qī xìng , zhè yǔ guān cè zī liào bìng bù xiāng fú 。 cǐ wài , zài jiě shì huó dòng xīng xì hé de jí dà hóng wài fú shè hé guī mó jù dà de bào xīng xì hé qiú xīng xì hé fēng xīng xì hé huán xīng xì hé shè diàn huó dòng xīng xì hé xīng xì hé bào fā huó yuè xīng xì hé dī diàn lí xīng xì hé