根據(jù)定義，黑洞是宇宙中密度極為巨大的天體，因此具有極其強(qiáng)大的引力，以至于光都無法逃脫。但是，如果你隨便問一個(gè)天體物理學(xué)家，他們都會(huì)說黑洞是宇宙中最明亮的物體之一。這是怎么回事呢？

　　在某種程度上，這么說的原因在于黑洞并不是單獨(dú)存在的。位于星系中心的超大質(zhì)量黑洞通常被灼熱的氣體云所包圍，而當(dāng)這些物質(zhì)流入黑洞時(shí)，就能在星系最黑暗的地方產(chǎn)生宇宙光環(huán)。

　　2019年5月，人馬座A*爆發(fā)了一次巨大的耀光，這是由凱克望遠(yuǎn)鏡拍攝的紅外圖像

　　奇怪的是，銀河系中心的黑洞卻不像天體物理學(xué)家預(yù)期的那樣明亮。相對而言，弄清銀河系中心黑洞為何如此昏暗的原因，將有助于我們了解光線與落入黑洞的物體之間的聯(lián)系。

　　為什么黑洞如此明亮？

　　黑洞發(fā)光的方式有許多種。當(dāng)來自附近恒星的氣體落入黑洞時(shí)，這些氣體會(huì)像排水口的水流一樣產(chǎn)生螺旋。在這個(gè)時(shí)候，氣體會(huì)相互摩擦，逐漸升溫。這基本上就和用兩根木棍生火的過程是一樣的，只不過落入黑洞的氣體可以達(dá)到數(shù)百萬度的高溫。

　　組成這些氣體的原子會(huì)被拉扯開，產(chǎn)生大量的正離子和負(fù)電子。攪動(dòng)的帶電粒子會(huì)產(chǎn)生湍流磁場，將氣體匯聚成兩股指向相反方向的噴流。如果其中一股噴流的角度恰好指向地球，我們就會(huì)看到一個(gè)明亮的黑洞。

　　不過，有時(shí)我們也不需要直接位于噴流的路徑上。這些噴流也可能撞擊附近的氣體云，甚至鄰近的星系，從而產(chǎn)生獨(dú)特的輝光。

　　銀河系中心的“昏暗”黑洞

　　在我們銀河系的中心，存在著有一個(gè)異常平靜的“怪物級”黑洞。資深天文學(xué)家、事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）項(xiàng)目科學(xué)家包杰夫（Geoffrey Bower）說：“作為一個(gè)黑洞，作為一個(gè)能量系統(tǒng)，它幾乎是死的。”

　　那到底是為什么呢？美國密歇根大學(xué)的天體物理學(xué)家莉亞·科拉萊斯（Lia Corrales）說：“我們知道有某種機(jī)制可以阻止物質(zhì)到達(dá)銀河系中心，或者到達(dá)黑洞本身并落進(jìn)去，但是我們還沒弄清楚這種機(jī)制到底是什么。”

　　一種觀點(diǎn)認(rèn)為，當(dāng)氣體落入黑洞并被加熱時(shí)，壓力的增加會(huì)將氣體推出。事實(shí)上，在不久前發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志》（The Astrophysical Journal）的一篇論文中，科拉萊斯和同事們公布了對錢德拉X射線衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。在長達(dá)一年的時(shí)間里，該衛(wèi)星對銀河系中心黑洞人馬座A*（Sagittarius A*）進(jìn)行了持續(xù)觀測。研究發(fā)現(xiàn)，人馬座A*附近的熱氣體正在向外移動(dòng)并逐漸冷卻。

　　然而，人馬座A*并沒有死。它還在一直活動(dòng)，有時(shí)會(huì)變亮幾百倍。天文學(xué)家不確定這些耀光是熱氣體團(tuán)落入黑洞的結(jié)果，還是激波穿過氣體，或者是磁性物質(zhì)的弓形折斷的結(jié)果，就像以弧線拋射出去的太陽耀斑一樣。

　　為了獲得整個(gè)過程的全貌，天文學(xué)家試圖同時(shí)通過多種不同類型的望遠(yuǎn)鏡來觀察人馬座A*。事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）是其中的重點(diǎn)。該計(jì)劃將11個(gè)遍布地球的望遠(yuǎn)鏡結(jié)合起來，形成一臺口徑相當(dāng)于地球直徑的虛擬望遠(yuǎn)鏡。EHT可以觀測到發(fā)光的氣體如何在黑洞的外圍緩慢移動(dòng)，然后落入黑洞。其他望遠(yuǎn)鏡可以觀測到離黑洞更遠(yuǎn)的地方發(fā)生了什么。然后，天文學(xué)家可以比較這些觀測結(jié)果，了解究竟是什么導(dǎo)致了耀光。

　　最早在2017年時(shí)，EHT開始用這11臺望遠(yuǎn)鏡中的8臺觀測人馬座A*（余下3臺在后來也加入了觀測行列）。每年春天，EHT的所有望遠(yuǎn)鏡只能觀測10天，這是一個(gè)極其短暫但能夠極大減少誤差的觀測窗口。不幸的是，2018年的惡劣天氣限制了觀測，而在2019年，技術(shù)故障迫使天文學(xué)家取消了觀測計(jì)劃。

　　不過，天文學(xué)家在2017年獲得了幸運(yùn)的結(jié)果。他們不僅能夠通過太空中的錢德拉X射線望遠(yuǎn)鏡的觀測來協(xié)調(diào)EHT的運(yùn)行，而且恰好觀測到了人馬座A*發(fā)出耀光的時(shí)候。目前天文學(xué)家還沒有公布這些數(shù)據(jù)。

　　不走運(yùn)的是，原定于3月26日開始的2020年觀測活動(dòng)日COVID-19疫情的爆發(fā)而取消。天文學(xué)家將不得不推遲到2021年再對人馬座A*進(jìn)行下一次觀測。銀河系中心這個(gè)安靜的黑洞將不得不繼續(xù)等待。（任天）

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