活动星系核为什么能释放能量

许多星系都有一个密度极大的中心凝聚部分,它就叫星系核,其大小只有星系的千分之一。有的星系核比较宁静,没有猛烈的物质运动,发出的辐射也不太强,例如银河系就是这样。但是有些星系核却处在剧烈活动状态, 看上去很明亮,人们把它们称为活动星系核。

活动星系核中常有高速气流喷出,炽热的气流速度有的达每秒几千公里,最高的可达每秒上万公里。有的星系核还会发生猛烈爆炸,抛出的物质有几百个乃至上千个太阳的质量。星系核的爆发是宇宙中最大的高能过程, 也是星系核活

14 动形式中最剧烈的一种。

活动星系核还会发出巨大的非热辐射,其功率可达 1046 ~1047 尔格/ 秒。尔格是一种功和能量的单位,1 尔格相当于 1 达国的力使物体在力的方向下移动 1 厘米过程中所作的功,而 1 达因就是使 1 克质量的物体获得 1 厘米/秒 2 加速度所需的力。已知太阳每秒钟辐射出去的能量不过 1034 尔格,由此可见活动星系核释放的能量是何等惊人。

活动星系核的能量是从什么过程中释放出来的呢?天文学家们在这个问题上各抒己见,提出了很多看法,各有其道理,但至今尚未形成定论。

一种意见认为,活动星系核的能量可能来自恒星的相互碰撞。一般来说, 星系核是星系中密度较大的地方,那里的恒星空间密度一定非常高。大量恒星密集在那么小的空间里,彼此间一定会发生碰撞,而大量恒星的相互碰撞就有可能发出巨大的能量。

另一种意见认为,活动星系核中有许多恒星,而中等质量以上的恒星演化到晚期就有可能出现超新星爆发,而每个超新星爆发时都能释放出 1051 尔格的能量,如果大量恒星此起彼伏地爆发开来,放出的能量显然极其巨大。还有一种意见认为,星系核是一个由等离子体组成的旋转球体,在星系

核旋转的过程中,磁力线会发生扭曲,当方向相反的磁力线碰到一起时,就会发生类似正、反粒子相遇的湮灭现象,磁场能就会迅速转化为粒子动能, 发生爆发现象。

此外,也有人认为,由于星系核密度大,引力自然也大,它可能逐渐吞噬周围的恒星,使自身的质量增值,形成一个黑

15 洞。当大量物质向黑洞中心塌缩时,引力能就有可能转化为辐射能。与此相对应的学说认为,星系核有可能是一个白洞,它是由星前超密物

质构成的。它不是像黑洞那样把一切物质都吸引进去,而是把其中的一切都向外抛射,于是就释放出巨大能量,构成了宇宙间最壮观的图景之一。