回顧哈伯揭示類星體 3C 273 的奧祕

3C 273 是距離地球約 25 億光年的類星體，亮度相當於數兆顆太陽，足以穿越遙遠的宇宙直達地球。如今我們知道，這種極亮光源來自活躍星系中心的超大質量黑洞，當黑洞吞噬周圍物質時，會釋放巨大的能量。

1963年，天文學家在研究強烈電波源3C 273時，首次確認是種全新天體。儘管看起來像恆星，但光譜分析顯示，距地球約25億光年，遠超單顆恆星的可能範圍。這發現揭示當時前所未有的天文現象，「『類』星體」因此得名，並徹底改變我們對宇宙的認知。

類星體的極端亮度和能量釋放讓科學家意識到，這些天體的能量來源極為強大，超越了當時對銀河系天體的理解。後續研究確認，類星體的能量來自超大質量黑洞吞噬物質時釋放的巨大能量。類星體被證實是活躍星系核的一種，與星系的形成和演化密切相關，也成為天文學和宇宙學的重要研究領域之一。

哈伯太空望遠鏡高解析為類星體研究帶來突破性發現。觀測3C 273，哈伯揭示距黑洞16,000光年內的複雜結構，包括絲狀物、氣團及L形結構。這些結構可能是黑洞捕獲的小型衛星星系，逐漸向中央黑洞提供物質，進而驅動類星體的耀眼輝光。此外，哈伯儀器還揭示類星體宿主星系及周圍環境。

1994年，哈伯影像首次揭示3C 273周圍星系環境的複雜性。類星體與伴星系可能經歷碰撞與合併，這些過程將大量物質導引向超大質量黑洞，重新啟動類星體的活躍階段。3C 273有一條長達30萬光年的星系外噴流，以接近光速運行。比較22年數據，團隊發現噴流在遠離黑洞時速度加快，顯示出黑洞活動的深遠影響。

哈伯的觀測還揭示類星體周圍許多前所未見的現象，包括大小氣團和絲狀結構。這些詳細觀測幫助科學家結合電波干涉儀與光學影像的數據，更全面了解類星體的複雜形態與星系互動過程。

▲ 哈伯拍攝的類星體3C 273影像。上下圖用不同儀器拍攝。上圖3C 273看起來像明亮的白色車頭燈。一條橙白色、煙霧狀的線性結構向4點鐘方向延伸，這是由星系中心黑洞的類星體發射的星系外噴流。下方面板是哈伯日冕儀拍攝，整體色調呈藍色。中央有個黑色圓圈，阻擋類星體強光，附近可見藍色絲狀結構分布黑洞周圍，星系外噴流依然清晰可見。（Source：NASA, ESA, Bin Ren (Université Côte d’Azur / CNRS)）

已知天空至少有百萬個類星體，就像宇宙聚光燈，為研究宇宙提供豐富數據資源。類星體在宇宙大霹靂後約30億年達高峰，當時星系碰撞頻繁，為超大質量黑洞提供充足物質，黑洞因吞噬這些物質釋放出巨大能量。做為第一個被發現的類星體，3C 273研究不僅揭示宇宙極端能量來源，也開啟探索類星體與星系演化的全新領域。隨著詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的紅外觀測逐步展開，我們有望揭示更多類星體的奧祕，深入理解宇宙的早期歷史。