天文學家在夜空中發現了一些非常明亮的光點，但是這些光點有些古怪。它們看起來就像小光點和星星，所以一開始它們顯得很神秘。這是一種新的新星還是截然不同的東西？有顆這種古怪的天體，就藏在室女座星系團里。從地球上看去，天體3C273就像鄰近的一顆恆星，但是科學家研究它發出的光卻得到了驚人的發現。它的距離非常遙遠，不光位於銀河系之外，甚至不在我們能觀察到的任何星系內。它遠在十多億光年以外！如果它距離這麼遠卻這麼亮，那麼這一定是宇宙中我們已知的亮度最高的天體。而這也是它們長期以來如此神秘的原因之一。這些天體極其明亮，因此就算距離遙遠，在我們看來，它們也像是鄰近的恆星，它們被稱為綠色恆星的天體，簡稱類星體。但它們究竟是什麼？對類星體做了更細緻的觀察後，我們發現它們的位置不是隨機分布的，它們總是出現在某個星系的中心。類星體是一個極為遙遠的星系中超級明亮的內核，我們能夠看見它們完全是因為它們大到不可思議的能量。一個類星體，亮度就超過整個星系，相當於數千億顆恆星，釋放出的能量全部集中到一個單一的能量來源中。
迄今為止，人類在地球上見證過的能量級最大的事件，就是有史以來引爆過的最大的原子彈。而我們發現，類星體每秒鐘釋放出的能量比一億憶憶顆這種原子彈爆炸還要大，就把這麼多的能量集中到一個非常、非常、非常小的空間里，真是難以置信，類星體這麼小的話，又怎麼能釋放出這麼強大的能量？這麼明亮、能量巨大但又不太大的物體是如何產生的呢？這樣的天體能量來自哪裡？
類星體里一定隱藏著一個動力強大的發動機。什麼樣的天體可以產生這麼多的能量，這麼強的動力創造出這種東西？宇宙中只有一種物體，質量足夠大，密度也足夠高，那就是黑洞。這是宇宙中已知的唯一一種有可能給類星體提供能量的東西。質量比太陽大25倍的恆星，在持續一生的抗拒引力的戰鬥中，最終失利後就會遭受一場災難性的坍縮，它們巨大的質量全部被壓縮到一個點上，黑洞就這樣誕生了。黑洞非常獨特，宇宙中再沒有其他這樣的天體。它們質量極大，密度極高，將非常多的物質壓縮到一個小小的空間內，甚至能讓空間發生巨大的扭曲。它們可以創造出一個叫「視界」的區域，這些怪物的邊界即視界，是個沒有回頭路的地方，越過那條線的一切東西都永遠無法逃離，哪怕光也一樣。光可以在時空中自由馳騁，但是黑洞內的時空本身發生了彎曲，所以光也永遠無法逃離黑洞，宇宙中到處都有黑洞。它們的大小不一，從大約三倍太陽質量的常規黑洞到超大規格的超大質量黑洞。所以我們認為類星體就代表著我們在宇宙中見到的最大的黑洞，即相當於十多億倍太陽質量的黑洞，巨大的質量形成了巨大的引力。我們認為只有超大質量黑洞可以提供這種能量，但是類星體卻比他們所在的整個星系更加明亮，黑洞吞噬一切。它們是黑色的，怎麼可能變得這麼明亮！黑洞是貪婪的吞噬者，它們吸引塵埃和氣體，這些物質在黑洞周圍蓄積成環狀，我們稱之為吸積盤。可以把它想像成一個巨大的物質漩渦，逐漸落入這個超大質量黑洞里，這些物質無法全部一下子掉落下去，所以吸積盤裡會出現很多摩擦。塵埃和氣體速度變快，摩擦也相應變大。可能造成光速下的巨大摩擦。
我們摩擦雙手如果速度達到光速，巨大摩擦力會讓雙手氣化，溫度變得極高，所以吸積盤內的物質溫度可以升高到攝氏幾百萬度。物質升溫時會產生輻射。形成我們可見的光。星系的中心就這樣發出光芒，在幾十億光年外也能看見。那裡的物質變得稠密熾熱，就有了類星體，所以就算黑洞是宇宙中最黑的天體，也能給宇宙中最明亮的天體提供能量。幾十年來，類星體一直令天文學家感到困惑，現在看來，就算是最明亮的天體也可能看不見。
2015年11月，天文學家利用阿塔卡瑪大型毫米波陣列望遠鏡，觀察宇宙中最明亮星系的內部。一個名字簡單好記的類星體W2246發出的光芒相當於359萬億個太陽。但是我們的肉眼卻看不見它，這是因為它釋放出的是紅外線，它不是普通的星系，而是熱狗星系。熱狗是熱塵埃遮蔽星系的簡稱，這些星系被星系間塵埃雲包圍著，遮擋住了這顆類星體發出的強大光芒。因為類星體是個超大質量黑洞，周圍的物質都會落向黑洞，可以想像，有時候黑洞周圍的物質過多，就會徹底遮擋住類星體。
類星體的可見光被濃密的塵埃吸收了，但是能量較低的紅外線可以逃逸出來，在這個波段下，它的亮度驚人。熱狗星系不僅名字很酷，還很出人意料。我們發現宇宙中最明亮的類星體里有一半都是熱狗星系。類星體非常明亮，我們甚至能觀察到一些130多億光年外，位於宇宙邊緣的類星體這就意味著，他們誕生的時候，距離宇宙大爆炸才不到10億年。為什麼宇宙誕生後這麼快就會出現這樣的怪物？科學家發現宇宙中有很多亮度驚人的類星體！
它們比自身所在的星系還要明亮，我們遠在幾十億光年外都能看見他們。雖然光速高達每秒30萬公里，但要花很長時間才能越過星系間的遙遠距離，所以我們在宇宙中看見的類星體，其實是幾百萬年甚至幾十億年前的，它們發出的光芒今晚才到我們眼中。2017年智利的拉斯坎佩納斯天文台的科學家用望遠鏡對準宇宙中最古老的區域，然後得到了一個大驚喜。這顆類星體誕生的時間只比宇宙大爆炸晚大約6、7億年，而這個黑洞的質量相當於大約8億倍太陽質量。
這是人類迄今發現的最古老的類星體，誕生於宇宙大爆炸後大約七億年。那時的宇宙還是主要由氫氣和氦氣構成的一鍋濃湯。類星體的能量來自超大質量黑洞，但是在宇宙進化的過程中，發現一個誕生得這麼早，卻又這麼大的黑洞，還是非常神秘。天文學裡最重要的問題之一就是這些超大質量黑洞是如何形成的，它們為何這麼早就出現在宇宙中？這是一個有趣的謎，我們發現的類星體位置幾乎遠到了極限及這些天體存在於最早期的星系內，也就意味著那時可以聚集形成幾百萬甚至幾十億倍太陽質量的天體。但我們還不清楚這究竟是如何發生的。
這個謎還藏在黑洞的增長速度中，它們以驚人的速度吞噬物質，不斷長大。我們吃東西，總會吃飽，但是黑洞永遠維持著飢餓狀態，它們貪得無厭。黑洞可以吞噬一切，過於接近它們的物質長得越來越大，但是它們的成長速度依然有極限。宇宙誕生後十億年，這麼短的時間還不足以讓它們成長到10億倍太陽質量這麼大，所以除了這種吞噬方式，一定還有其他方式導致這些黑洞的種子形成。
我們現在認為，這種10億倍太陽質量的超大質量黑洞是由較小的種子黑洞成長起來的。黑洞通常是超過25倍太陽質量的恆星爆炸而形成的，這些黑洞都很小。要形成超大質量黑洞，需要超大質量恆星在宇宙初期的原始氣體中誕生的巨型恆星。那是有主要由氫氣加上一點氦氣構成的巨大氣體雲，只有這些物質隨著其冷卻，就可能坍縮形成這種巨大的恆星，或者說是太空中的巨大氫氣球。
超大質量恆星壽命短暫，轉瞬即逝。它們死亡的時候就會形成這種種子黑洞，這可能是產生這種巨大種子的方式之一。但還是有個問題，這些超大質量恆星似乎無法形成足夠大的種子黑洞，應該還有其他方式可以在不到10億年內形成一個10億倍太陽質量的黑洞。
科學家正在努力研究發現越多不同的類星體，我們就能知道形成類星體的這些種子究竟是什麼，或讓我們知道快速創造出這些巨大黑洞的新方式。我們對類星體研究得越多，就越了解早期宇宙。但是它們也顯露出了一些獨特的性質。
最近我們發現了一些星系中間被撕出了空洞，元兇則是一些以接近光的速度釋放出來的死亡射線。宇宙里滿是星系，從遠處看它們顯得平和寧靜，但是靠近一點觀察，就能發現極端暴力和破壞的證據。有的星系裡有從星系中心延伸出來的傷疤長達幾十萬光年，是什麼造成了這麼大的破壞呢？在不同波長下進行觀察，就能發現真兇。星系中心的類星體發射的兩道巨大的能量束，從類星體中心噴射而出，撕裂星系進入太空，在周圍的氣體雲中也形成了空洞。這些噴流的能量強度驚人，攝人心魄，令人瞠目結舌。
想像一下這些類型體噴流中蘊含的能量，有時它可以將許多倍太陽質量的物質加速到接近光速，然後將它噴射到幾十萬光年以外。這些噴流像是從類星體中心噴射出來的超高能粒子轉化成密集的能量束。以每小時幾百萬公里的速度移動，溫度高達上萬億度。普通的類星體已經很強大了，但是發射噴流的類星體更是強大到離奇！這種能量相當於把幾十億甚至上萬億顆恆星的能量，聚集成一道狹窄的噴流，像死亡射線一樣噴射到宇宙中。如果你離得太近，就在這種噴流噴射的路線上，那你應該抵抗不了多久，遭受摧殘的不僅是星系。噴射出的噴流威力比死星還大，不僅能摧毀擋道的行星，連恆星和整個恆星系也不能幸免於難。3C321星系就遭遇了這種厄運。
在可見光下觀察，我們只能看到一對星系。但在不同波長下，我們可以看到一個更大的星系，發射出強大的死亡射線，撕裂鄰近較小的星系，射入宇宙中。想像一下位於噴流路線上被噴流直接擊中，那就完了，整個星球都會面臨災難。行星毀滅，恆星爆炸，這些噴流可以噴射到太空中非常遙遠的地方。我們已經發現的最大的噴流長度達1.4百萬秒差距，一個百萬秒差距大約是300萬光年，所以它從頭到尾的長度大約是500萬光年。噴流沖入星系際介質，也就是星系周圍稀薄的氣體層之後就會停下。它可以擊中幾十萬光年外的星系際介質，使其燃燒起來。撞擊釋放出巨大的衝擊波。
但是能發射噴流的類星體似乎很少見，只有10%的類星體有噴流，沒有人知道原因。我們在宇宙中可以清楚地觀察到類星體發射巨大噴流，奇妙的是，我們都不知道它們是如何形成的。這個過程非常複雜，我們很難弄清那裡究竟發生了什麼樣的天體物理學現象。所以我們認為噴流是在吸積盤內形成的，也就是盤旋在黑洞視界附近的氣體渦流盤，這是最合理的理論。
我們認為在超大質量黑洞附近存在快速移動的帶電粒子，這樣就產生了磁場，這些粒子繞著黑洞旋轉，形成了一個強大的磁場。磁場強度不斷變大，包裹住黑洞，吸積盤內的一切帶電粒子都會沿著磁場的方向移動，有磁場的天體就一定存在磁極，在這個地方，物質可以逃逸，粒子盤旋著上升變成一道噴流，吸積盤內的壓力非常大，這種磁場也非常強，它們緊緊圍繞著旋轉的黑洞旋轉，最終得到了極其強大的集中噴流。
黑洞兩極噴射出的噴流，速度可以達到光速的99%。這些類星體是巨大的發電機，可以把引力能轉變成磁能，這種磁能再在噴流發射時轉化成動能。他們攜帶著巨大的能量，在宇宙另一端也能觀測到。類星體繼續困擾著天文學家。現在他們又帶來了另一個問題，類星體應該需要幾百萬年的時間才能發射，但是最近我們探測到在剎那間就可以變亮的類星體。
