类星体红移的解释
图4-27给出了星体红移和退行速度之间的关系曲线，是根据哈勃定律定出的，称为宇宙学红移。对某个类星体，如果其红移Z=4，则可算出其退行速度V=0.92c；再由V=HD，可算出距离D约为100亿光年。前面说过，宇宙的年龄在100亿年到200亿年之间，较公认的值是150亿年，可见人类能观测到的宇宙尺度应小于150亿光年。距离为100亿光年的类星体应该是处于宇宙边缘的天体了。
一些星系明显地与它的红移高得多的类星体有物理上的联系，更使这一问题扑朔迷离，最明显的例子是漩涡星系NGC-{4319}(红移Z=0.006)与类星体MKr-{205}(红移Z=0.070)之间的联系。著名天文学家H·C·阿尔普和他的合作者J·W·苏伦蒂克用，他通过拍摄这类天体系统的照片、光谱并进行射电观测来证明自己的观点。在一幅精心洗印的光学照片上，明显看出一条“有争议的桥”从NGC-{4319}的核心发出，几乎是连续不断地一直延伸到MKr-{205}，在其相反的方向上，这一“射束”止于一个亮紫外节点，其光谱表明该射束是从星系核心喷出来的。
有关类星体红移的论战才刚刚开始，并且争论存在的地方总是新理论诞生的地方，争论的存在也是科学一直生机勃勃的惟一原因。我们相信，类星体问题的解决必定会带来天文学新的发展。
由类星体的亮度能算出类星体射电源辐射总功率达到10+{38}焦／秒。如果把光学波段和红外波段的辐射也包括进去，总功率达到10+{39}～10+{41}焦／秒，这比一般星系的辐射总功率要高好几个量级。但是类星体的直径只有1光年左右，甚至可能更小些，比如0.1光年或者0.01光年。这么小的体积内要释放比整个正常星系总能量还大许多倍的能量，实在是很难想像的。
人们设想了许多物理机制来解释类星体的能量来源。一种理论认为，类星体中心部分主要由恒星组成。恒星密度很高，经常发生碰撞，碰撞的结果使动能转化为辐射能，或者在中心形成质量达到几百个太阳的大恒星。大质量恒星演化很快，演化到晚期产生超新星爆发。只要每年能爆炸几十颗超新星，类星体就能维持目前观测到的能量。还有一种理论认为，类星体中心就是一个大恒星，质量达到10+8M-⊙，它所辐射的能量也能达到类星体的能量。有人甚至认为，类星体中心不是一个大恒星，而是一个大黑洞，每年只要有一个太阳质量的恒星掉入黑洞，类星体的能量就能维持。这些理论只能从某一方面解释类星体，而且都存在随这些理论产生的不可克服的困难，所以至今还没有为人普遍接受的理论。
类星体认识的理论
对类星体的认识，还有一些代表性的理论。
1.类星体是巨型脉冲星(中子星)，有与强磁场相连，迅速自转的超大核。这种星体比较稳定，光度也很高，光变应当具有周期性，然而观测到的类星体光变没有周期性。
2.类星体能量来自星系核里正在吞噬物质的黑洞。黑洞的引力有临界区域，在这个区域之外，当气体、尘埃和恒星在高速旋转着被吸进黑洞时，产生的强烈辐射会挣脱黑洞引力向周围扩散，这些辐射包括可见光、红外线、紫外线及其他射线。
3.类星体能量来自于物质与反物质的湮灭。类星体产生于宇宙诞生早期，内部存在反物质。物质与反物质剧烈湮灭，释放出巨大能量。目前尚未发现复杂反物质存在的确凿证据，因而上述说法看起来根基不牢。
4.类星体是白洞，有封闭边界，可以向外部区域提供物质和能量，不能吸收外部的任何物质和辐射。白洞中心附近聚集的超密态物质，在向外喷射时与周围物质发生猛烈碰撞，从而释放巨大能量。这种理论模型尚未被观测证实，没有说服力。
类星体不仅仅作为一种奇特的天体引人注目，更重要的是，就像在地球上曾经历过诞生、繁衍、消亡过程的恐龙一样，它能从一个侧面反映整个宇宙的演化。这就是类星体在宇宙学研究中的重要意义。
不仅如此，类星体还是在最远处照亮黑暗宇宙边界的探照灯呢，在它的光芒照耀下，使得一些无法直接看到的暗淡星系或无光的星系际气体云，由于吸收了类星体的光而使我们能够察觉，所以类星体还是研究介于观察者与宇宙边界之间的星系际介质和中介星系(特别是它的暗淡的晕)的有利武器。
类星体的光变
除了红移之外，不少类星体都有光变，而且光变周期比较短，这些现象的发现使人们更加感到类星体的神秘、离奇和特殊。光变究竟意味着什么，需要稍微解释一下。设想某一个天体突然发生一次爆发，使天体各处同时增亮，向四面八方发出的电磁辐射同时急剧增加，于是在地球上的观测者看来，它发生了光变(当然也可以发生在其他波段，例如上面提到的X射线波段等)。由于发生光变的天体本身有一定的大小，所以地球上首先观测到的是天体上离我们最近的那一部分的光变，最后观测到最远的那一部分的光变。
假设天体各部分的光变是同时发生的，而且爆发后天体各部分立即恢复原状，那么在地球上观测到的光变时间(从增亮到恢复原状的时间)应该等于电磁波从这个天体最近一侧传到最远一侧的时间，也就是说，发生光变的天体大小应该不大于光变时间与光速的乘积。上面简单的推理应该是成立的，因此，根据观测到的光变时间可以估计天体的大小。很多类星体的光变时间只是几个月，有的甚至只有100秒(X射线辐射的显著变化)，这一结果表明，相应的类星体的大小，不会超过一光年甚至没有超过100光秒。大家知道，光从太阳传到地球需要8分多钟，也就是说日地间的距离(称为1天文单位)是8光分。因此，光变时间为100秒的类星体的大小只是一个天文单位的五分之一。
