关于河外射电介绍

[拼音]：hewai shedian

[外文]：extragalactic radio radiation

银河系以外各种天体发出的射电的总称。河外射电的研究范围极为广泛。至今已经发现的射电源大部分可能都是河外射电源。虽然其中大都还没有与光学天体相证认，但是它们可能都对应于遥远的河外星系、类星体、星系团等。河外射电有以下几种：

这些射电源发出的射电总功率差不多和银河系的射电总功率相同，约为每秒1037～1041尔格。人们发现的第一个正常射电星系是仙女星系(M31)，它的射电总功率约为每秒1038尔格，距离约为220万光年。用射电观测也能得到它的旋涡星系图像。因为旋臂体积小，所以旋臂的射电只有星系冕射电的十分之一。根据射电频谱可知，M31的射电也起源于同步加速辐射机制。

射电功率要比正常星系的射电功率高102～106倍。1948年发现的第一个特殊射电星系是天鹅座A射电源（图1），它每秒钟发出的射电能量为太阳每秒钟发出的亿亿倍以上，是一个非常强的射电天体，距离约为109光年。1954年经光学观测发现，在天鹅座A射电源的位置上有两个暗弱的星系连接在一起。当时认为是两个星系正在相撞，但经过更多的观测，一般认为有一条暗尘带通过它的中心使它分成两部分。特殊射电星系在光学星系范围外一般具有两个射电发射云（或称射电子源），虽然星系核也发出射电，但射电星系的射电多数不是来自星系核本身，而是来自星系两侧的两个巨大的云。截至1979年止，已发现的最大射电源3C236，两个云位于总长达2，000万光年的距离上。第二个大的射电源DA240，长达700万光年（图2）。射电星系核产生巨大的能量，其产生过程还不清楚。射电子源的能量一定来自星系核，子源以同步加速辐射过程产生射电。七十年代以来，在星系团中发现了一种“头尾星系”的射电。这种星系有一个非常亮的射电头，还有一条拖得很长的较暗一些的尾巴（3C129的射电尾长达260万光年，图3）。典型的例子是英仙星系团中的两个天体NGC1265和IC310。它们的尾巴可能是由于星系在星系际物质中运动而拖出来的。观测还发现NGC1265的头和尾都是射电双源。随着甚长基线干涉仪的使用，不断发现河外射电源具有小到0.001的好几个小子源的复杂结构和形态。这些子源在厘米波段有特别强的亮度，并且在几星期至几个月内改变射电强度。

1951年发现银河系的中性氢21厘米谱线射电后，不久又发现河外星系的此种射电。最靠近我们的较大的河外星系是大、小麦哲伦云，距离分别为16万和19万光年。它们的射电图像比光学图像大得多，因为这两个星系外面包着很大的氢气冕。通过射电观测发现两个星系之间以及它们与银河系之间存在着大量弥漫物质。大麦哲伦云和小麦哲伦云的星际氢质量分别占它们的总质量的9％和32％，而银河系的中性氢只占总质量约4％。因为有多得多的氢尚未凝聚成恒星，所以大、小麦哲伦云比银河系年轻得多。至今已在河外星系中观测到水、氨和一氧化碳等的分子谱线射电。

六十年代初发现的这种新型天体都有很大的红移，到1979年已知一千多个，红移从0.036到3.53，大部分类星射电源的红移大于1.0。它们从光学上看很象恒星，少数伴随有纤维状的星云状物质。约有40％的类星射电源具有双源结构，大多数射电是同步加速辐射。它们的射电光度有最亮的特殊射电星系那么亮，而在可见光波段则比最亮的椭圆星系还要亮得多。几乎所有类星射电源都是变源，射电和可见光都在变化，变化是不规则的，用甚长基线干涉仪已观测到，同一个类星射电源内不同的部分存在不同的变化。这是一种小尺寸的极亮天体在几个月或更短的时间内显示能量输出的巨大变化，而且是在仅有银河系1017分之一的体积内释放出100倍于银河系的能量。它们可能是遥远星系的活动星系核。

1964年，人们在改进卫星通信的工作中，在7.35厘米波长上发现有温度约3.5K的射电背景，后来在从远红外直到75厘米的宽波段内，在天空的各个方向上都发现有这种射电背景。通过精确测量，证明温度为2.7K，也就是说在宇宙空间普遍存在着微波背景辐射。这一发现推翻了以往认为星际空间的温度为绝对零度，因而不可能有能量辐射的错误见解；另一方面，对宇宙学的研究提供了重要的资料。

参考书目

1. A.G.Pacholczyk，Radio Galaxies， Pergamon Press， Oxford， 1977.