黑洞既然是不可見的，那麼該用什麼方法去觀察呢？

觀察黑洞

因為黑洞的性質太奇怪，一直到20世紀90年代，人們還認為它們的存在是 一個科幻。密歇根大學的天文學家道格拉斯?里克斯通（Douglas Ridislone)在 1998年評論道：「10年前，如果你在一個星系的中心發現一個你認為是黑洞的物 體，業界中有一半的人會認為你是一個小狂人。」自那以後,通過哈勃空間望遠 鏡、錢德拉（Cbmdm)X射線望遠鏡（測量強大恆星和銀河源發出的X射線）和 巨型陣列射電望遠鏡（由一系列在新墨西哥的強大的射電望遠鏡組成），天文學 家在外層空間鑒別出幾百個黑洞。事實上,很多天文學家相信，天空中的大多數 星系（在它們的盤形中心有膨脹）在它們的中心有黑洞。

正如預計的，在天空中發現的所有黑洞旋轉得非常快。哈勃空間望遠鏡對 某些黑洞進行了計時，發現它們以每小時100萬英里（160. 93萬千米）的速度在 旋轉。在最中心，我們看到一個扁平的圓形核，直徑大約1光年。核內有事件彎 界和黑洞本身。

因為黑洞是看不見的，天文學家不得不利用間接的方法驗證它們的存在。 在照片上，他們設法識別黑洞周圍的旋渦氣體的「吸積盤」。天文學家現已收集 到這些吸積盤的美麗的照片。（這些盤幾乎普遍地是在宇宙中快速旋轉的物體 中發現的。甚至我們的太陽在45億年前形成時它的周圍也有一個類似的盤，後 來這個盤濃縮成行星。這些盤形成的原因是對於快速旋轉的物體盤形代表最低 能態。）利用牛頓運動定律，知道了繞中心物體旋轉的星星的速度，就能計算中 心物體的質量。如果中心物體的逃逸速度等於光速，那麼光線也不能逃逸，這就 間接證明了黑洞的存在。

事件穹界位於吸積盤的中心。（不幸的是它太小了，用現代技術還無法鑒 別。天文學家富爾維奧?梅利亞〔Fulvio Melia〕聲稱:在底片上捕捉一個黑洞的 事件彎界是黑洞科學的最高成就。）不是所有落人黑洞的氣體都通過事件穹界。 有些從事件穹界的旁邊經過噴射到空間，形成兩個長的從黑洞北極和南極噴出 的噴射氣體。這使黑洞的外觀像一個陀螺。（從南北極噴出的原因是：當濃縮 星星的磁場線變得更強烈時，磁場線集中在北極和南極。當星星繼續濃縮時，這 些磁場線濃縮成從北極和南極放射的兩個管。當離子落人濃縮的星星時，它們 沿著這兩個狹窄的磁力線，通過磁場北極和南極噴射出去。）

已鑒別出兩種類型的黑洞。第一種是恆星黑洞，在恆星黑洞中重力將把正 在死亡的星星壓垮，直至發生內向爆裂。然而，第二種黑洞更容易察覺。這些是 星系黑洞，它們潛伏在巨大星系和類星體的正中心，比太陽質量大100萬倍到幾 十億倍。

近來，在我們自己的銀河系中最終找到一個黑洞。不幸的是，塵雲遮住了銀 河的中心，要不是這個原因，在地球上每天晚上在人馬座方向我們會看到一個巨 大的火球。沒有塵雲，銀河系中心的亮度會超過月亮，成為夜晚天空最明亮的物 體。在這個星系核的最中心有一個黑洞，重量大約為太陽的250萬倍。說到它 的尺寸，大約是水星軌道半徑(5 800萬千米）的十分之一。按照星系的標準，這 不是特別大的黑洞。類星體的黑洞的重量可以是太陽重量的幾十億倍。我們後 院的這個黑洞目前是相當穩定的。

下一個離我們最近的星系黑洞位於仙女座星系的中心，這是離地球最近的 星系，黑洞質量為太陽的300萬倍。它的史瓦西半徑大約6 000萬英里（9 656 萬千米）。（在仙女座星系的中心至少有兩個大質量的物體，大概是幾十億年前 被仙女座星系吞噬的以前的星系留下的。如果幾十億年後銀河系最終與仙女座 星系相撞，大概我們的星系將被吞噬到仙女座星系的「胃」里，這種情況看來有 可能出現。）

星系黑洞最美麗的照片之一是哈勃空間望遠鏡拍攝的NGC 4261星系的照 片。在過去，這個星系的射電望遠鏡照片顯示兩個從星系北極和南極噴出的非 常優美的噴射物，但是沒有人知道它的機制是什麼。哈勃空間望遠鏡拍攝了這 個星系的最中心的照片，發現一個範圍為400光年的美麗的盤。在它的最中心 是一個包含吸積盤的小點，吸積盤的範圍大約1光年。哈勃空間望遠鏡看不見 的中心黑洞重量約為太陽的12億倍。

像這樣的星系黑洞是如此之強大，它們能夠消耗掉整個星星的能量。2004 年，美國國家航空航天局（NASA)和歐洲空間局宣布:他們發現在遙遠星系中的 一個巨大黑洞一口吞掉了一顆星星。錢德拉（ChamlnOX射線望遠鏡和歐洲 XMM _牛頓衛星觀察到同一個事件:RX J1242 - 11星系發出的X射線的爆裂標 志著一顆星被中心的巨大黑洞吞噬了。這個黑洞的重量估計為太陽質量的1億 倍，巨大的重力使這顆星扭曲和伸展，直至破裂發出X射線的爆裂，向人們泄露 它的秘密。德國加爾興（Garching)的馬克斯?普朗克（Max Planck)研究所的天 文學家斯特凡尼?科莫薩（Stefanie Komossa)說：「這顆星星被拉伸超出廣它的 破裂點。這顆不走運的星迷路了，走錯了地方，跑到了這個黑洞的附近

黑洞的存在有助於解決很多古老的秘密。例如，星系M-87—直使天文學家 感到奇怪，它看上去像一個大質量的星球，帶一個奇怪的「尾巴」。因為它發出 大量的輻射，天文學家曾經認為這個尾巴代表反物質流。但今天，天文學家發現 它是由巨大黑洞提供能量的，這個黑洞的質量大約為太陽質量的30億倍。現在 相信這個奇怪的尾巴是巨大的離子噴射，它是從這個星系流出的，而不是流進星 系的。

有關黑洞最壯觀的發現之一是錢德拉X射線望遠鏡的發現。它通過外層 空間塵埃的間隙窺視天空，在可見宇宙的邊緣附近觀察到黑洞集。總共看到 600個黑洞。天文學家通過外推，估計在整個夜晚天空至少有3億個黑洞

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