引言：在天文學領域，有種光聽名字就讓人有點摸不著頭緒的東西，明明看上去像顆恒星，但卻比恒星明亮億萬倍！而種種證據還顯示，這些家伙是既遙遠又古老。這到底是怎樣一種存在？
知識點I：類星體的發現
1942年，英國在二次大戰時發明了雷達，發現了太陽的無線電干擾，不經意間開啟了射電天文學的大門。戰后，劍橋大學利用射電望遠鏡尋找天空中發射無線電波的天體，即射電源。1950年，發布了第一份射電源表（The 1st Cambridge catalog ofradio source），簡稱1C，里面包含50個射電源。5年后發布了第二份射電源表2C，1959年經過復核篩查后發布了第三份射電源表3C，總共包含了471個射電源。
1960年，美國帕洛瑪山天文臺的桑德奇找到了位于三角座里的3C 48光學對應體。在其光譜中發現了很寬的發射線和強大的紫外輻射，而一般恒星的光譜都是吸收線。無獨有偶，哈扎德也發現了一個類似目標3C 273，光學對應體是個13等的星點。
哈扎德的同事施密特利用帕洛瑪山5米口徑光學望遠鏡仔細測量了3C 273的每一條譜線，在思考了整整6周后，他突然意識到，這幾條發射線就是天文學家最熟悉的氫的巴爾末線以及電離氧的譜線，只不過它們沒有出現在定標的位置上，而是在靠近紅色的位置。如原本486.1nm的Hβ線出現在563.0nm的位置上，位移達到76.9nm。紅移量z=76.9/481.1=0.158。這意味著3C 273的退行速度達到了4.4萬km/s，距離則是約22億光年。計算其絕對星等達到了驚人的-26.7等，因此光度為太陽的4萬億倍，輻射總功率是整個銀河系的200倍！
天文學家意識到雖然看上去像恒星，但是它們一定是一種全新的天體，于是稱呼它為“Quasi-Stellar Object”，類似恒星的天體。于是，一個美籍華裔天文學家邱宏義挑了幾個英文字母，拼出了一個響亮的名字Quasar，中文名叫類星體。
知識點II：類星體特點
1、高紅移
1973年，旺普列發現了紅移為3.53的類星體OQ172。這項紀錄保持10年后被PKS2000-330打破，1987年找到了紅移為4.01的類星體。截止2017年，紅移最大的是ULAS J1342+0928，z=7.54，這意味著我們看到的是宇宙大爆炸僅6900萬年形成的類星體。
2、光度大
類星體必須要有一個明亮的光學對應體（才會被當作恒星）。通常類星體的光度是太陽的幾千億倍至幾千億倍，很可能比星系的總光度還要大。
3、電磁輻射強
雖然類星體是由射電望遠鏡發現的，但是早在1965年桑德奇就發現一種沒有明顯射電輻射的類星體，甚至到后來發現有90%的類星體不發射射電輻射。隨著觀測不斷深入，天文學家發現類星體的能量輸出范圍從射電波段到伽馬射線都有，紫外、X射線反而成為更主要的區間。有那么強的高能輻射就意味著類星體有著數百萬度的高溫。而且，類星體有著強烈的發射線，這意味著類星體有著一個熾熱的氣體包層，而包層中可能含有急速湍流。種種跡象表明，類星體雖然“類恒星”但一定不是恒星，也不會是超新星。
3、輻射尺度小
1981年底，天文學家觀測到3C 48周圍的暗云及其光譜，發現暗云的紅移與3C 48一致，證明它們屬于同一個天體的結構。“哈勃”太空望遠鏡升空后，一下子發現了幾十個類星體的基底星系。天文學家發現類星體輻射源范圍非常小，比如3C 273的直徑不大于1光年，有的甚至比太陽系還要小，輻射能量卻是銀河的數千倍。
知識點II：類星體本質
類星體是星系活躍的核心部分，被稱為活動星系核（active galactic nucleus，AGN），之所以類星體看著像一個星點，是因為它的高光度把星系其他部分給擋住了。愛丁頓曾提出個恒星光度極限，即對任何一個穩定的源來說，其輻射所具有的外向壓力不能超過源把物質維持在一起的內向引力。根據這一原理，我們可以從已知的類星體光度，推導出類型的質量范圍——太陽的100萬倍至100億倍之間。但是恒星核聚變的能量轉換效率只有0.7%，這對一個類星體來說太低了。
1971年烏呼魯衛星和地面望遠鏡觀測確認了天鵝座X-1的輻射發射區域直徑只有1000公里，質量在10到15太陽質量之間，因此它被認為是黑洞候選體。天文學家計算后認為，當黑洞吸積物質擁有10%的能量轉換率，而且黑洞的質量越大、轉動越快的話，質能轉換的效率越高。因此天文學家相信類星體的強大輻射來源于星系中心活躍的超大質量黑洞。
知識點III：類星體與星系演化
現在的活動星系核的模型認為多數類星體反映出的是星系演化的早期形式。同時，也有理論認為星系核心區域，恒星相當密集，恒星的碰撞是大質量黑洞的重要物質來源（黑洞必須撕碎恒星吸積物質才有輻射，恒星整個墜落視界將沒有輻射產生。）據計算，如果星系中心黑洞的質量達到太陽的10億倍，那么在距離黑洞10光年范圍內，每年可能有10次以上恒星碰撞事件。觀測數據表明類星體的紅移分布在z=2附近顯得比較集中，紅移量更大或更小的類星體數量都呈現越來越少的情況。在已發現的類星體對應的基底星系中，絕大多數沒有電離氫，這說明這些類星體的壽命可能短于1億年。
宇宙剛剛誕生時，星系尚未形成，所以也就沒有什么星系核之說。星系形成之初，核心區域可能還來不及形成巨型黑洞，吸積過程還沒形成，所以，也沒有高光度的表現。而當宇宙年齡30億歲左右，巨型黑洞開始形成了，星系核心也越來越密集，恒星碰撞概率提高，給黑洞提供了“食物來源”，再加上宇宙可能還沒膨脹到一個很大的范圍，星系與星系之間距離并不太遙遠，也經常發生碰撞，巨型黑洞相互并合形成更大質量的黑洞，并產生大量的輻射。我們看到的類星體可能就是這個特殊時期。最后，隨著時間推移，星系之間以及星系內恒星之間距離拉開，超大質量黑洞沒有足夠的食物來源，漸漸地，類星體就開始消亡了。星系逐漸形成規模，演化出結構，變成正常的棒旋星系或橢圓星系。
