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人类发现过真实的黑洞嘛?在哪里?
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科学家首次发现黑洞存在直接证据 〖美国 1月14日文章〗题：科学家首次发现黑洞存在的直接证据（记者凯蒂.索耶） 天文学家们今天报告说,他们首次发现了“事界”存在的直接证据---虽然“事界”是物理学领域最怪诞的概念之一.视界实际上就是黑洞的边缘,任何物质都有可能落入它的非常明晰边界,物质或能量一旦落入这种有去无回的黑洞,就会永远从宇宙中消失.当然,迄今无人能对这个问题作出确切的解释,但是理论学家们推测,落入黑洞的物质和能量会在宇宙的其他地方重新出现,也许会在其他宇宙出现.马萨诸塞州坎布里奇哈佛--史密森天体物理学研究中心的拉姆什.纳拉扬领导的研究小组发现了温度超过1万亿华氏度的气体落入一个黑洞中,这是迄今在宇宙中发现的温度最高的气体.天文学家们说,他们的发现是对认为存在黑洞的理论相当有力的支持.黑洞是由密度极大的物质的坍塌构成,其引力巨大,任何物质甚至连光也都无法逃逸.科学家们曾经在很长时间里认为黑洞只不过是个奇特的数学问题.然而近年来,诸哈勃望远镜等新型观测仪器获得了一系列有说服力的证据,证明黑洞确实存在.就连以前对此持怀疑态度的一些人也说,如今大约有95％的专家们已经接受黑洞存在的理论.密歇根大学的道格拉斯.里奇斯通领导的一个国际专家小组今天发表的另一项报告说,新近发现的3个黑洞是目前仍在进行的对银河系附近的其他星系开展研究所取得的初步成果.他们说,此项研究成果是迄今获得的越来越多的证据中的又一重要内容.迄今获得的证据包括：黑洞在宇宙中大量存在,并在宇宙的演化过程中发挥着重要作用；黑洞以不同的面积、类别、时间和距离分布在从地球所在4的银河系到目前所知的最遥远的宇宙的范围内.这个小组发现的黑洞使目前的黑洞总数达到11个.他们利用哈勃望远镜和设在夏威夷的天文望远镜观测过往的星球和物质因受到黑洞的巨大引力的影响而突然加速的现象.他们发现的这3个黑洞的质量约相当于5000万至5亿颗太阳（另外一些黑洞的质量估计相当于数十亿颗太阳）.其中两个黑洞位于狮子星座,另外一个黑洞位于室女星座.这3外黑洞与地球的距离都在5000万光年以内.天文学家们说,他们对银河系附近的27个星系进行的研究取得的初步结果表明,几乎所有的星系都有可能存在着超级黑洞.里奇斯通领导的天文学家小组利用数颗X射线卫星收集到的数据对距离地球约1万光年、位于天鹅星座的V404Cyg双星系进行了研究.那里一个据认为是黑洞的密度极大的物体正把其伴星吸引过去.纳拉扬说,他和普林斯顿高级研究所的一位同行运用新近创立的一种模式对物质可能落入黑洞进行研究.根据这种模式,物质在被黑洞吸引过去的过程中,在温度逐渐增高的同时仍然保留着它的全部能量,即不是释放能量,而是变得越来越热.天文学家们说,利用这种模式可以对以前观测到的许多难以理解的现象作出解释.纳拉扬说,利用这种模式还可以对黑洞和其他物体加以区分.
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黑洞里面是什么？黑洞十大震撼真像揭秘
11月27日消息，&黑洞&很容易让人望文生义地想象成一个&大黑窟窿&，其实不然。所谓&黑洞&，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。说它&黑&，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，&似乎&就再不能逃出。实际上黑洞真正是&隐形&的。
1.黑洞影响
半人马座A星系内一个超大质量黑洞产生的影响
这幅照片由钱德拉X射线望远镜拍摄，展示了半人马座A星系内一个超大质量黑洞产生的影响。
照片中的这些点可能就是两个超大质量黑洞的&出发点&
照片同样由钱德拉望远镜拍摄，展示了M82星系。这个星系拥有两个明亮的X射线源。美国宇航局认为照片中的这些点可能就是两个超大质量黑洞的&出发点&。研究人员认为黑洞在恒星耗尽燃料，燃烧殆尽后形成，自身的引力导致恒星塌陷并发生爆炸。恒星物质塌陷后的密度无限大，形成一个终极时空曲线。
3.婴儿黑洞出生
婴儿黑洞出生
美国宇航局最近宣布，他们第一次观测到附近一个星系内发生的黑洞&诞生&过程。这个黑洞由爆炸的恒星形成。据&探索新闻&报道，这个&婴儿&黑洞位于M-100星系，距地球大约5000万光年。这一发现让宇航局陷入兴奋之中，因为他们终于知道了一个黑洞的&出生日期&，进而让科学家对黑洞的研究达到一个前所未有的程度。
借助于爱因斯坦相对论确定的证据，科学家认为黑洞一定存在。专家们利用爱因斯坦对引力的认识得出黑洞拥有惊人引力这一结论。这幅图片所用的数据来自于钱德拉X射线望远镜的观测以及哈勃太空望远镜拍摄的一系列照片。宇航局认为图片中的两个黑洞相互旋向对方，这种状况已经存在了30年。它们将最终合并成一个更大的黑洞。
5.宇宙探照灯
宇宙探照灯
M87星系向外喷射电子流，电子流由一个黑洞提供能量。这些亚原子粒子以接近光速的速度移动，说明星系中央存在一个超大质量黑洞。超大质量黑洞是星系内质量最大的黑洞，M87星系的黑洞据信已经吞噬了相当于20亿颗太阳的物质。
6.弹弓效应
美国宇航局认为这幅图片展示了存在一个被弹回的黑洞的证据，由两个超大质量黑洞彼此相撞形成一个系统所致。这个系统拥有3个黑洞，产生所谓的&弹弓效应&。以超新星的形式爆炸时，恒星会留下一个巨大的残余并逐渐塌陷。这种塌陷意味着它们的体积越来越小，但密度不断增加，达到无限大，最终成为黑洞。
7.拖拽恒星气体
拖拽恒星气体
艺术概念图，一个黑洞正在拖拽附近恒星的气体。黑洞之所以呈黑色是因为巨大的引力吞噬了光线。它们并不可见，研究人员需要找到相关证据，证明它们的存在。美国宇航局指出黑洞的体积大小不一，小的与一个原子相当，大的则相当于10亿颗太阳。
艺术概念图，展示了一个类星体。这个类星体位于一个星系中央，是一个超大质量黑洞，四周被旋转的物质环绕。类星体是处于早期阶段的黑洞，可能存在了数十亿年之久。它们据信在宇宙古代形成。由于被物质遮住，发现类星体并非易事。
9.万花筒般的色彩
万花筒般的色彩
一幅伪色图片，所用数据来自于美国宇航局的斯皮策和哈勃望远镜，一个超大质量黑洞正向外喷射巨大的粒子喷流。宇航局表示，这个喷流的长度达到10万光年，体积相当于我们的银河系。万花筒般的色彩说明喷流拥有不同的光波。人马座A星系中央存在一个超大质量黑洞。宇航局认为这个黑洞的质量相当于40亿颗太阳。
10.微类星体
这幅图片展示了一个微类星体。微类星体据信是质量与恒星相当的小黑洞。如果掉入这个黑洞，你能够穿过黑洞的边界，也就是事件视界。即使尚未被巨大的引力碾碎，你也无法从这个黑洞的后部穿出，逃离升天。等待你的将是无边无际的黑暗，任何人也看不到你。黑洞之旅将是一个致命的旅程。如果一个人胆敢进入黑洞，他/她最终将被可怕的引力撕裂。
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- 卢昌海 -
本文系《中学生天地》杂志约稿， 发表稿略去了注释， 发表时的标题经编辑修改为 “有关黑洞的前世今生”
如果要在科学术语当中评选几个最吸引大众眼球的术语， 黑洞 (black hole) 无疑会名列前茅。
这个试图用引力把自己遮盖得严严实实的家伙不仅频繁出没于科幻故事中， 而且在新闻媒体上也有不低的出镜率。
前不久， 一条有关美国国家航空航天局 (The National Aeronautics and Space Administration， 简称 NASA) 的
“钱德拉” X 射线太空望远镜 (Chandra X-ray Observatory)
发现 “最年轻黑洞” 的新闻就被媒体竞相转载。 而有关大型强子对撞机 (Large Hadron Collider， 简称 LHC)
有可能因产生微型黑洞而毁灭地球的传闻， 更是不仅在过去几年时间里反复出现在各大媒体的显著位置上，
而且还将美国和欧洲的司法界都卷入其中——因为有人试图通过法律手段来制止对撞机的启用， 以 “拯救” 地球。
在对撞机开始试运行的 2008 年 9 月， 在印度甚至还发生了 “一个 ‘黑洞’ 引发的血案” ——一位 16
岁的花季女孩据说因担心微型黑洞毁灭世界而自杀。
这个搅起了如此风波的黑洞究竟是什么东西呢？ 我们就围绕这两组新闻来谈谈它吧。
黑洞这个概念的起源通常被回溯到 1783 年， 虽然那跟我们如今所说的黑洞其实没太大关系。
那一年， 英国地质学家米歇尔 (John Michell) 利用牛顿万有引力定律和光的微粒说推出了一个有趣的结果，
那就是一个密度与太阳一样的星球如果直径比太阳大几百倍， 它的表面逃逸速度将会超过光速。
这意味着该星球对远方观测者来说将成为一颗 “暗星” (dark star) ——因为作为微粒的光将无法从它表面逃逸。
不久之后 (1796 年)， 法国数学家拉普拉斯 (Pierre-Simon Laplace)
在其著作《世界体系》(Exposition du système du Monde) 中也提出了同样的结果。
这个如今看来只有中学水平的结果， 就是黑洞概念的萌芽。
但这个萌芽很快就枯萎了。
枯萎的原因是它所依赖的前提之一——光的微粒说在科学界失了宠， 被所谓光的波动说所取代。 光的波动说顾名思义，
就是把光看成是一种波。 但牛顿引力对这种波会有什么影响？ 却是一个谁也答不上来的问题。 既然答不上这个问题，
光能否从星球表面逃逸之类的问题也就无从谈起了。 因此自《世界体系》的第 3 版开始， 拉普拉斯悄悄删除了有关 “暗星”
的文字， 他这个 “与时俱进” 的做法基本上为牛顿理论中的黑洞概念画上了句号。
黑洞概念的卷土重来是在 20 世纪的第二个十年。 那时侯， 爱因斯坦 (Albert Einstein) 于 1915 年底提出了广义相对论
(general relativity)。 1916 年初， 一位被第一次世界大战的战火卷到前线， 且罹患天疱疮 (pemphigus)， “阳寿”
只剩五个多月的德国物理学家施瓦西 (Karl Schwarzschild) 得到了广义相对论的一个后来以他名字命名的著名的解——施瓦西解
(Schwarzschild solution)。 从这个解中， 我们可以得到很多推论， 比方说如果把太阳压缩成一个半径不到 3
公里的球体， 外部观测者就将再也无法看到阳光，
这就是一种现代意义下的黑洞——施瓦西黑洞。 与米歇尔和拉普拉斯的 “暗星” 不同， 现代意义下的黑洞具有很丰富的物理内涵，
并且不依赖于象光的微粒说那样的前提。
遗憾的是， 施瓦西解的那些推论在很长的一段时间里不仅没有被人们所完全了解， 反而遭来了一些针对黑洞的反对意见。
就连爱因斯坦也曾提出过一些如今看来很幼稚的反对意见。
不过 “东边不亮西边亮”， 另一个方向上的研究——即对白矮星 (white dwarf) 的研究——却殊途同归地将科学家们引向了黑洞。
白矮星是耗尽了核聚变原料后的老年恒星， 它们的质量与太阳相仿， 块头却跟地球差不多， 因而密度极高
(一汤匙的白矮星物质的质量可达好几吨)。 白矮星的发现给科学家们带来了一个问题： 我们知道， 恒星之所以能稳定地存在，
是因为内部核聚变反应产生的巨大的辐射压强抗衡住了引力。
但象白矮星那样不具有大规模核聚变反应的天体又是如何 “维稳” 的呢？ 这是一个很困难的问题。
但幸运的是， 当人们为这一问题伤脑筋时， 一门新兴学科——量子力学——已经成熟了起来，
在量子力学中有一条原理叫做泡利不相容原理 (Pauli exclusion principle)。 按照这条原理，
电子是一群极有 “个性” 的家伙， 每一个都坚持拥有独一无二的状态。 如果你想压制这种 “个性”，
它们就会 “殊死抗争”， 这种抗争在宏观上会体现为一种巨大的压强，
叫做 “电子简并压” (electron degeneracy pressure)。 白矮星主要就是依靠这种压强来抗衡引力的。
当时很多人认为， 这就是恒星的终极 “养老方案”， 因为计算表明， “电子简并压”
在任何情况下——即对于任何质量的恒星——都足以抗衡引力。
但一位印度年轻人无情地粉碎了这个美好的 “养老方案”， 此人名叫钱德拉塞卡 (Subrahmanyan Chandrasekhar)，
本文开头提到的发现 “最年轻黑洞” 的 “钱德拉” X 射线太空望远镜就是以他的名字命名的。
1930 年， 本科刚毕业的钱德拉塞卡在研究白矮星时发现了一个出人意料的结果， 那就是如果将相对论效应考虑在内，
电子简并压将大为减弱， 尤其是， 当白矮星的质量超过太阳质量的 1.4 倍时， 电子简并压将无法抗衡引力。
可电子简并压是当时已知的能使老年恒星抗衡引力的唯一机制， 如果这一机制不管用了， 那老年恒星的命运会是什么呢？
这一新问题使很多人深感不安， 其中包括重量级的英国天文学家爱丁顿 (Authur Eddington)。 爱丁顿表示，
钱德拉塞卡的结果是荒谬的， 大自然是一定会让晚年恒星 “老有所依” 的。
用今天的眼光来看， 这是一种没什么说服力的单纯信念式的表态。 不过在当年，
这种表态却给钱德拉塞卡带来了很大的麻烦， 他的论文直到一年多之后， 才在遥远的美国找到一份杂志发表。
黑洞因吞噬物质而发射 X 射线
后来人们知道， 恒星的 “养老方案” 其实不是唯一的， 当电子简并压无法抗衡引力时， 老年恒星还有另一种归宿，
那就是中子星。 这是一种密度比白矮星还高一亿倍 (从而一汤匙物质的质量可达几亿吨) 的天体，
它依靠的是与电子简并压相类似、 但更为强大的中子简并压。 不过可惜的是， 后者的强大也是有限度的，
当中子星的质量超过太阳质量的 3 倍多时， 中子简并压也会在巨大的引力面前败下阵来，
这时的恒星就真的没救了， 它的归宿只有一个， 那就是黑洞。
因此黑洞不仅是施瓦西解 (以及后来发现的若干其它解) 的推论， 更是大质量恒星演化的必然归宿。
但所有这些都只是理论， 接下来的问题是： 象黑洞那样 “黑” 的东西， 如何才能得到观测上的证实？ 答案是：
“解铃还需系铃人”， 能帮助我们观测黑洞的， 恰恰是那个使黑洞变 “黑” 的幕后推手——引力。
黑洞虽然不发光， 它的巨大引力却足以造成许多极为显著的观测效应，
比方说， 如果黑洞附近有足够多的物质， 甚至有大质量的伴星，
黑洞的巨大引力就会吞噬那些物质， 而那些物质则会在掉进黑洞之前 “垂死挣扎”——因剧烈碰撞等原因而发射出强烈的
X 射线。 探测这种 X 射线因此而成为了探测黑洞最重要的手段之一。
好了， 现在我们可以回过头来谈谈本文开头提到的那两组新闻了。 “钱德拉” X 射线太空望远镜之所以能用来寻找黑洞，
正是利用了物质在掉进黑洞之前会发射出强烈的 X 射线这一特点。 而此次发现的黑洞之所以被称为
“最年轻”， 是因为它只有 30 多岁。 我们怎么知道它只有 30 多岁呢？ 因为它是 1979 年观测到的一次超新星爆发的遗迹。
不过要补充说明的是， 这个黑洞位于距我们约 5000 万光年之遥的一个漩涡星系中， 我们如今观测到的乃是它在 5000 万年前所发射的
X 射线， 因此它的真正年龄其实是约 5000 万岁而不是 30 多岁。 我们又怎么知道它是黑洞呢？
那是因为天文学家们利用 X 射线能谱等数据估算了它的质量， 结果约为太阳质量的 5-10 倍，
超过了中子星的最大可能质量。 这就是 “最年轻黑洞” 这一头衔的由来。
大型强子对撞机
接下来再谈谈所谓大型强子对撞机有可能因产生微型黑洞而毁灭地球的传闻。
大型强子对撞机是一个设计能量为 7 万亿电子伏特 (7 TeV) 的对撞机。 那样的对撞机会产生黑洞吗？ 按照广义相对论，
答案是否定的。 因为这种万亿电子伏特 (TeV) 量级的能量在微观上虽然很高， 用宏观标准来衡量却是微乎其微的，
只不过是千万分之一焦耳的量级， 这一丁点儿能量若想形成黑洞， 除非是把它压缩到一个线度为一千亿亿亿亿亿亿分之一米
(10-51 米) 的区域内， 这比所谓的普朗克长度 (Planck length) 还小得多，
与大型强子对撞机所能触及的最小线度相比， 更是只有后者的一亿亿亿亿分之一 (10-32)。
因此按照广义相对论， 大型强子对撞机是绝不可能产生微型黑洞的。
既然如此， 为什么仍有那么多人担心微型黑洞呢？ 因为他们背后有 “军师” 在指点， 那些 “军师” 为他们的担心注入了一条重要理由，
那就是在某些现代物理理论——比如超弦理论 (superstring theory)——中， 时空有不止四个维度。
由于引力与时空密切相关， 因此时空若有不止四个维度，
引力的规律也将有所不同， 而引力的规律一旦不同， 产生黑洞的条件就会发生变化。
理论计算表明， 在那些带有额外维度的理论中， 确实存在一些尚未被实验所排除的参数范围，
使得大型强子对撞机有可能产生黑洞。
这么一来， 事情就不太妙了。 虽然那些认为时空有不止四个维度的理论目前还都只是假设性的，
而那些使大型强子对撞机能产生黑洞的参数范围更是假设中的假设。 但无可否认的是，
有不少物理学家对那样的理论寄予厚望。 因此，
那样的理论所允许发生的事情即便只是假设性的， 也不容忽视。 毕竟，
我们只有一个地球， 实在不敢拿她去赌哪怕最细微的风险。
幸运的是， 即便那些假设性的理论是正确的， 并且参数也恰好处在能使大型强子对撞机产生黑洞的范围内，
那样的黑洞依然是不可能毁灭地球的。 因为黑洞还有一个我们尚未介绍的重要特点， 那就是它并不是完全 “黑” 的。 1974 年，
英国物理学家霍金 (Stephen Hawking) 发现， 由于量子效应的影响， 黑洞会向外辐射能量。 这种所谓的霍金辐射
(Hawking radiation) 对于大质量黑洞来说是微乎其微的， 但对微型黑洞却极为显著，
而且在时空有不止四个维度的情况下依然存在。 计算表明， 由于霍金辐射的存在， 即便大型强子对撞机能够产生黑洞，
那些黑洞也会在瞬息之间就 “人间蒸发”， 别说毁灭地球， 就连侵吞一两个原子都未必来得及。
至此， 大型强子对撞机有可能因产生微型黑洞而毁灭地球的传闻似乎该烟消云散了。 但事实却不然，
有些人依然表示怀疑， 因为霍金辐射尚未被观测证实过。
虽然有关微型黑洞毁灭地球的担心本身也是建立在尚未被观测证实过的理论之上的，
但当科学家们用同样类型的理论来回答他们的担心时， 有些人却拒绝接受。 对于这种近乎偏执的怀疑，
有一样东西可以替科学家们作出回应， 那就是宇宙射线。
大型强子对撞机是人类迄今所建能量最高的对撞机， 但浩瀚的宇宙却有各种办法产生比那高得多的能量。
观测表明， 我们所栖居的地球每秒钟都会受到十万次以上的超高能宇宙射线的轰击，
那些宇宙射线与地球物质发生碰撞时所具有的能量比大型强子对撞机的能量更高，
而且那样的轰击自地球诞生以来， 在长达 45 亿年的时间里从未间断过， 相当于每时每刻都有大型强子对撞机在运行。
如果大型强子对撞机果真有产生微型黑洞并毁灭地球的风险， 无论其理论机制是什么， 那样的风险都早该被宇宙射线转化为现实了。
我们今天仍能坐在地球上争论这一问题本身， 就很好地说明了那样的风险并不存在。
事实上， 如果我们把眼光放得更远一点， 那么不仅地球每时每刻都受到大量超高能宇宙射线的轰击，
表面积是地球一万多倍的太阳更是一个大得多的靶子， 如果那样的轰击有危险的话，
象太阳那样的庞然大物无疑会比地球死得更快。 因此， 包括太阳在内所有恒星的存在全都是极强的证据，
表明大型强子对撞机因产生微型黑洞而毁灭地球的风险是完全可以排除的。
事实上， 大型强子对撞机若果真能产生微型黑洞的话， 那不但不是什么风险， 反而是了不起的实验成就，
因为那不仅是对某些现代物理理论的绝佳检验， 而且还是研究霍金辐射的最好、 甚至有可能是唯一的直接手段。
本文的讨论期限已过， 如果您仍想讨论本文，请在每个月前七天的 “读者周” 期间前来讨论。503 Service Temporarily Unavailable
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首批照片证明黑洞存在 揭开神秘物体的真面目
　　美国一个研究小组日前表示，他们有望在未来几个月公布一组证明黑洞存在的照片，首次揭开这个神秘物体的庐山真面目。
　　对广义相对论最严格检验
　　银河系中心有一片阴影，科学家一直认为，我们看到的阴影其实是一个超大质量黑洞留下的。在那里，引力规则是至高无上的，周围的光线被吞噬，将空间结构拉伸到拐点。黑洞也许是最大胆的科学预测，纵然我们可以绘制出理论上的黑洞图片，找到许多看似黑洞的天体的证据，但迄今从来没有人真正看见过黑洞。
　　这一切或许会在几个月内改变。天文学家正在整合地球上多台微波望远镜资源，将其变成迄今最精确的天文观测仪器。他们会将这只“大眼”转向银河系中心一个超大质量黑洞所在位置，即代号为“人马座A星”(Sag A)的黑洞。即便目前尚未建成，但这个“微波巨眼”已拍摄到一张人马座A星的迷人靓照。
　　去年9月，一个由美国麻省理工学院赫斯塔克天文台(Haystack Observatory)天文学家舍普?多尔曼(Shep Doeleman)领导的一个研究团队发表了多篇论文，足以证明人马座A星黑洞的存在。
地球系外探索
　　多尔曼及其团队希望我们不久能看到人马座A星黑洞的黑色轮廓。接着，他们希望看到坠向黑洞的物质，勾画出黑洞遭扭曲的时空画面。通过这些数据，科学家将得到黑洞形成和发展过程的信息。这些观测数据还会是迄今对爱因斯坦广义相对论的最严格检验。广义相对论预测了黑洞的存在。如果广义相对论是错误的，多尔曼的团队可能根本看不到黑洞，而是更加奇怪的东西。
　　质量相当于450万个太阳
　　我们确信无疑的一点是，一个庞大的神秘天体隐藏于银河系中心――因为它强大的引力影响着附近恒星和气体的运动。这一神秘天体的质量是太阳的450万倍，涌进了一个大小相当于内太阳系的区域。让物质以如此紧密聚在一起的办法十分罕见。一大群中子星或小质量黑洞均高度不稳定。所以，科学家认为最好的解释就是超大质量黑洞。
　　超大质量黑洞被认为处于多数大星系的中心。在一些所谓的活动星系，大量气体被卷入黑洞，在黑洞周围形成一圈炽热物质，常常令周围数十亿颗恒星变得黯然失色。我们的银河系显然就没有黑洞那么好运气，只能依靠附近恒星喷射的一层稀薄的气体存活。随着气体向黑洞方向运转，它会加热并照亮黑洞，尽管看上去远比活动星系内的圆盘状物体昏暗。此时，从无线电到X光线，各类电磁辐射物喷射而出，场面蔚为壮观。
　　当然，黑洞自身确实不会发光，但它可以吞噬光。这是我们希望可以看到的结果：黑洞周围气体发出的光被吞噬，这样一来，在炽热的发光气体的背景下，黑洞就成了一个阴影或轮廓。看到这片阴影绝非易事。它没有轮廓鲜明的边缘，因为我们依旧会在黑洞前面看到光和气体释放的其他放射物。另外，阴影范围十分小。
　　按照爱因斯坦相对论的解释，一个质量相当于450万个太阳的超大质量黑洞的直径应该为2700万公里，即便其引力会让附近光线弯曲，看上去是真正大小的两倍，但这个黑洞看上去仍旧非常小。从地球上看去，这可能覆盖大约50微角秒(micro-arcsecond)的角度――这好比一个出现在月球上的足球，或是整条手臂上的一个细菌。
　　普通望远镜根本看不到这种小黑点。于是，多尔曼正通过一种成熟的技术“甚长基线干涉测量法”(very long baseline interferometry)探寻这种可能性。通过将全球各地天线的观测数据结合起来，天文学家可以有效重建大型天线看到的物体――即便像地球一样大的物体。由于小天线很少搜集光，VLBI望远镜生成的图像可能并不理想，但它却可以揭示更多的细节。
　　以前VLBI望远镜对银河系中心的观测距离太遥远，根本看不清楚黑洞的阴影。最初，我们将穿透银河系最拥挤的区域，在那里，大量气体驱散无线电波。哈佛大学天体物理学家艾维?罗布(Avi Loeb)说：“看上去就像是浓密的大雾令街灯的照片显得很模糊。”更糟糕的是，黑洞周围的气体对大多数波长来说都是不透明的，这犹如给阴影上蒙上了一层纱。
　　图像的清晰度基本上取决于观测到的辐射物的波长，波越长并没有让我们获得更晰的照片，相反更模糊。幸运的是，如果望远镜可以在波长为1毫米左右的情况下工作，那么上述问题全都迎刃而解。这种短波辐射可以穿透星际薄雾和气体内的面纱。另外，从理论上讲，如果一台望远镜的天线分布于数千公里的范围内，其清晰度足以看到黑洞阴影。事实上，天线之间间隔越大，清晰度越好。
　　多尔曼的团队在对VLBI望远镜进行改进后，令其可以在1.3毫米超短波范围内工作。2007年4月，他们利用架设在亚利桑那州、加利福尼亚州和夏威夷州三地山顶的望远镜眺望太空，但观测结果却令人失望。尽管它们捕捉到人马座A星中心区域的辐射信号，但却没有掌握获取有关这个黑洞清晰照片的足够信息。
　　揭开神秘阴影庐山真面目
　　多尔曼说：“我们具有匹配这一数据的两种模型。”在第一个模型，人马座A星看上去就像是一个中心有个大洞的炸面圈，这或许是个超大质量的黑洞。不幸的是，他们的观测数据还显示一团白色的喷射物质，并无明显的黑洞阴影。即便如此，这些早期观测数据也是人马座A星确属于黑洞的强烈迹象。据加拿大多伦多大学天文学家艾弗里?布罗德里克(Avery Broderick)介绍，研究结果表明它几乎肯定具有“事件穹界”，即黑洞的重要特征。
　　事件穹界是事实上并不存在的边界，在这一边界内，任何物质都逃不脱黑洞引力的控制。穿越这一范围的物质会慢慢被吞噬，连辐射物都不会释放。有些理论则认为，那其实不是黑洞，而是称为玻色星体(boson star)的、由大量重量很轻的颗粒构成的球体，它们可能具有物理表面而非边界。这些表面可能会被落在上面的气体加热。
　　布罗德里克同哈佛大学的罗布和拉梅什?纳拉亚(Ramesh Narayan)一道，分析了多尔曼的研究结果，认为如果人马座A星具有一个表面，那么这个表面可能热得会发光，不断释放红外光。事实上，天文学家尚未观测到这种发光现象。他们总结认为，事件穹界给人马座A星蒙上了一层外衣，让我们根本看不到里面的东西。
　　这一结论可能还存在诸多漏洞，所以，真正看到黑洞本身当然更好。今年4月，多尔曼重返夏威夷，为增长望远镜的敏感度，他决定尝试利用莫纳克亚山顶上的三台望远镜而不是以前的一台。他在4月3日的一次会议上表示：“我认为，我们今晚已向大家证明我们可以做到这一点。”经过几个月的处理，最新观测数据应该最终会揭开银河系中心神秘阴影的庐山真面目。
责任编辑：张锡
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