茫茫星海中的奇特天體
類星體，又稱為似星體、魁霎或類星射電源。20世紀60年代，天文學家在茫茫星海中發現了一種奇特的天體，從照片看來如恒星但肯定不是恒星，光譜似行星狀星雲但又不是星雲，發出的射電如星係又不是星係，因此稱它為“類星體”。類星體的發現，與宇宙微波背景輻射、脈衝星、星際分子並列為20世紀60年代天文學四大發現。
1960年，美國天文學家桑德奇利用5米口徑的望遠鏡，對這幾個射電致密源所在的天區進行了仔細搜尋，發現每個區域中都有一顆恒星——至少在照相底片上，它們看起來與恒星很相似——好像就是射電源的光學對應體。被探測到的第一顆這類恒星是與3C48射電源相關的恒星。分光探測表明，它的光譜中有許多陌生的強而寬的發射線，看不出這些譜線對應何種元素，此事令天文學界大為困惑。1963年，射電源3C273的光學對應體被確認，它是一個與13星等的恒星類似的天體，其光譜與3C48很相似，同樣難以辯認。荷蘭天文學家M·施米特對3C273進行了仔細研究，發現其光譜的6條譜線中有4條的排列方式與氫光譜十分類似，但離氫譜線應該存在的位置太遠。施米特大膽地判斷，這些奇怪的譜線並非對應某種未知元素，它就是最普通的氫元素的發射線，隻不過紅移得很厲害。根據計算，3C273光譜的紅移程度為0.158，即波長寬了15.8%。雖然這麼大的紅移表示該天體退行速度大得有些難以想象，但它可以很好地把3C273的6條譜線解釋為氫、氧、鎂的光譜，所以人們很快就接受了這種說法。至此，困擾天文學界三年之久的謎被揭開了。隨後，3C48的譜線也得到了確認，它的紅移更大，達到0.367——這也難怪人們早先不敢認了。此後發現的其他同類天體光譜也是如此，隻要假設存在巨大紅移，便可輕易地解釋其譜線對應何種元素。這些有關的天體以前早就被人們以光學手段記錄下來，並被認為是銀河係中普通的暗弱恒星，實際上它們是強射電源。詳細的拍照研究表明，射電致密源雖然在照相底片上看起來很像恒星，但終歸不是普通的恒星。天文學家把它們命名為“Quasar”，即英文“類恒星射電源”的縮寫。此後，又發現了一些光學性質與3C48、3C273相似的天體，但它們並不發出射電輻射，這類天體被稱為藍星體。類恒星射電源和藍星體被歸為一類，英文名稱仍為Quasar，但含義擴大為“類似恒星的天體”，簡稱“類星體”。這個名字雖有些拗口，卻很快就被天文學界接受了。
類星體是20世紀60年代最重要的天文發現，引起了一陣觀測類星體的熱潮。60年代末期，在一次大規模集中搜尋中，就發現了150個類星體。到70年代末，已觀測到的類星體就超過了1000個，其中約1/3為類恒星射電源。據估計，人們能夠觀測到的類星體至少數以萬計。迄今，人們雖仍未弄清楚類星體真正的身份，對其熱衷程度卻未減，哈勃望遠鏡等重要的當代天文設備，都以觀測類星體為其重要任務之一。總結起來，類星體大致有如下特點：（一）類星體在照相底片上呈現類似恒星的像，即星狀的小點，這表示它們的體積較小。極少數類星體被暗弱的星雲狀物質所包圍，如3C48；另有些類星體會噴射出小股的物質流，例如3C273.（二）類星體光譜中有許多強而寬的發射線，最常出現的是氫、氧、碳、鎂等元素的譜線。氦線一般非常弱或者沒有，這表明類星體中氦元素含量很少。現在一般認為，類星體光譜的發射線產生於一個氣體包層，產生的過程與普通的氣體星雲類似。光譜發射線很寬，說明氣體包層中一定存在強烈的湍流運動。有些類星體的光譜是有很銳的吸收線，說明產生吸收線的區域內湍流運動速度很小。（三）類星體發出很強的紫外輻射，因此顏色顯得很藍。光學波段的輻射是偏振的，具有非熱輻射的特性。此外，類星體的紅外輻射也非常強。（四）類恒星射電源發出強烈的非熱射電輻射。射電結構一般呈雙源型，少數呈複雜結構，也有少數是非常致密的單源型。致密單源的位置基本與光學源重合。（五）類星體一般都有光變。大部分類星體的光度都在幾年裏發生明顯變化，也有少數類星體的光變非常劇烈，在幾個月甚至幾天裏光度變化就很大。類星射電源的射電輻射也經常發生變化。光學輻射和射電輻射的變化並無明顯周期性。（六）類星體光譜的發射線都有巨大的紅移。紅移最大的類星體，發射譜線波長能夠擴大好幾倍。對於有吸收線的類星體，吸收線的紅移程度一般小於發射線的紅移。有些類星體有好幾組吸收線，分別對應於不同的紅移，稱為多重紅移。（七）一些類星體還發出很強的X射線。