能量機制

不同類型的活動星系——塞弗特星系、類星體、射電星系和耀變體——看起來相互之間都存在著巨大差異。然而，現在許多天文學家相信它們大體上是同一類天體，之所以看起來不同是因為在地球上我們看它們的角度不同。活動星系得需要某種類型的中心“引擎”以產生供給它們輻射的大量能量。盡管存在很多能產生大量能量的過程，但物體落入勢阱的效率最高。這使得大多數天文學家相信，在活動星系的中心，能量由于物質被吸入超大質量的黑洞而被釋放。

落入黑洞的物質并不會沿直線下落，星系的旋轉使得物質被甩入一個被稱為吸積盤的盤狀結構中，物質從這里完成其在黑洞內部的旅程。吸積盤中的物質高速旋轉，使得它溫度升高并且釋放出X射線和其他種類的電磁輻射。由于吸積盤很厚，輻射并不能很容易地穿過，它沿著吸積盤的軸，阻礙最小的路徑射出。亞原子粒子也沿著這條軸加速，形成噴流，它們與星系間介質中的原子相碰撞，并使它們成為發射出無線電波長的輻射，射電星系中被探測到的就是這些無線電輻射瓣。

吸積盤的周圍是一個由塵埃和氣體組成的面包圈狀結構，名為環狀圓盤。環狀圓盤由吸積盤發出的短波散射加熱，其中的物質隨后將這些輻射以更長的波長再次發射出去。環繞中心引擎旋轉的氣體云同樣也被吸積盤加熱，并發出能夠以光譜線形式探測到的輻射。

↑類星體3C273的射電圖像中展示了由活動星系核發出的噴流（紅色，左下部）。噴流是一束快速運動的亞原子粒子。盡管3C273是距離我們最近的已知類星體，它到地球的距離仍有21億光年。

→圖中顯示了大部分天文學家所相信的活動星系中心的狀況。由塵埃構成的巨大區域分布在盤中，被稱為環狀圓盤。環狀圓盤的中心是一個黑洞。氫氣云位于環繞黑洞的軌道上。通過一種還未知的機制，亞原子粒子構成的偶極噴流從活動星系核中以垂直于環狀圓盤面的角度射出。本圖可以與右上角NGC4261相同區域的照片相比較。

塞弗特星系與類星體之間的區別僅僅在于內核所產生的輻射的強度。當活動星系核從沿著吸積盤的角度觀測時，明亮的中心引擎被周圍的環狀圓盤所遮掩，只有輻射瓣能夠被看見，因而我們“看到”了一個射電星系。但如果它是沿圓盤軸被觀測的，很可能就是往下看到噴流，而這個方向上的輻射強度是最強的。隨著高溫氣體沿噴流加速，造成了亮度的變化，也就導致它在觀測者看來是一個耀變體。在耀變體和射電星系間的觀測角度上，中心引擎的散射和可能的噴流能夠被看到。

↓根據活動星系統一理論，活動星系核的方位決定了它在地球上被觀測時所表現的形狀。如果吸積盤按照圖1所示，我們正對著噴流的方向，由于它具有極高的亮度，因此我們無法看見吸積盤本身。在圖2的角度上，噴流并不正對我們，因此我們能看見圍繞黑洞的盤。當吸積盤按照圖3方向側面正對我們時，我們看不到黑洞附近所發生的活動。