射电星系

射电星系是在无线电波长上非常明亮的星系。它们有活动星系核，或者说，可能有类星体、耀变体。它们从10 MHz到100 GHz的光度流量累计达10³⁹ W。 在星系中央，两道喷流和周围的介质发生了相对论性发光，发射了同步辐射。射电星系可以在遥远的距离外被观测到，可以做为观测宇宙学上可贵的工具。研究集中在星际物质和星系团上。

发射过程

邻近的射电星系半人马座A的假色影像，显示电波（红色）、24微米的红外线（绿色）和0.5至5K电子伏特的X射线（蓝色）。可以看见喷流在这三个波段都发射出同步加速辐射。瓣只发射出电波范围的频率，因此呈现红色。气体和尘粒在红外线波段发出热辐射，来自热气体发射的热X射线呈现出蓝色的外壳环绕着瓣，特别是在南边（下方）。

来自电波喧噪活动星系的电波发射是同步加速辐射，被臆测是非常平滑的、自然的宽频和高度偏振。这暗示发射电波的等离子体包含，至少是，有相对论性速度（洛仑兹因子大约在～10⁴）的电子和磁场。因此等离子体必然是中性的，质子或正子必然是其中的成分之一，但是没有办法从同步加速辐射中直接观察出微粒的种类。而且，没有办法从观测中确定微粒和磁场的能量密度（也就是说，相同的同步加速辐射可以来自强磁场的少数几个电子，也可以是来自弱磁场的大量电子）。它是可能在特定的发射区域内，以给定的发射率，在最低的能量密度下测量出的最低能量状态（Burbidge 1956），但多年来没有特别的理由可以相信在真实状况中，任何地方的能量都在极小能量的附近。

一种与同步加速辐射是姐妹程序的是逆康普顿过程，相对论性的电子与四周的光子作用，经由汤姆孙散射提高能量。来自电波喧噪源的逆康普顿发射特别重要的结果是X射线（e.g. Croston et al. 2005），因为他只与电子的密度有关（和已经知道的光子密度），对逆康普顿散射的测量允许我们估计粒子和磁场的能量密度（依赖某些模型）。这可以用来论证是否多数来源的情况都接近于极小值能量的附近。

同步加速辐射没有被限制在电波的波长范围内：如果射电源的粒子能被加速到足够的能量，在红外线、光学、紫外线或甚至在X射线，也都能检测到在电波区域的特性。但是，后述状况的电子必须获得超过1Tev的能量，而在通常状态下的磁场，电子很难获得如此高的能量。再一次，偏振和连续光谱被用于区别来自其他过程的同步加速辐射。喷流和热点（见下文）是常见的高频同步加速辐射的来源。在观测上要区别同步加速辐射和逆康普顿辐射是很困难的，幸好在进行的过程中在一些物体上会有一些歧异，特别是在X射线。

在产制相对论粒子的过程，同步加速辐射和逆康普顿辐射都被认为是粒子加速器。 费米加速在电波喧噪活动星系中似乎是有效的粒子加速过程。

射电星系的结构

射电星系结构多样，其实就是大家给照片上的不同形状起了不同名字。一个星系可以包含多种结构。有叫lobes的，plumes的等等。

有叫喷流（jets）的。喷流是一个或两个很长很窄的形状，一头是中心，一头是lobes（最著名的例子是处女座星团中的室女A星系（M87））

关于射电结构最被广泛接受的模型是1974年的两篇论文，它们说，喷流这种结构是活动星系核附近的 高能粒子发射、磁场作用的痕迹，所以“喷流”也指这种变化过程。

1974年，Fanaroff和Riley将射电源分为两类 ，现在称这为Fanaroff–Riley 分类，分为两种，FRI和FRII。

假色图：FRI射电星系 NGC383

相关条目

• 活动星系
• 类星体
• 耀变体
• 黑洞
• 相对论性喷流

延伸读物

• Melia, Fulvio, The Edge of Infinity. Supermassive Black Holes in the Universe 2003, Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-81405-8 (Cloth)

参考资料

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外部链接

• Atlas of DRAGNs （页面存档备份，存于互联网档案馆） A collection of radio images of the 3CRR catalogue of radio-loud active galaxies.
• Radio and optical images of radio galaxies and quasars （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• The on-line 3CRR catalogue of radio sources