神秘的黑洞

彭美仙

黑洞是宇宙中一种非常奇特的天体。它那巨大的引力如饥似渴地不断吞噬宇宙物质，它的引力是如此之大，以至连宇宙中速度最快的光，也像孙悟空逃脱不了如来佛的手掌心那样，逃离不了黑洞。而且，它还穿着隐身衣，谁也看不见它，即使你用强光照射，用雷达探测，仍然探寻不到它的踪迹。科学家们把这种奇异天体比喻为宇宙中的“怪兽”。

其实黑洞并不是洞，不是深不见底的空洞，而是比铁、比铝要沉重得多的物质。那么为什么称之为黑洞呢?黑洞为什么会有如此神奇的魔力呢?这需要从引力谈起。我们都知道，即使是世界跳高冠军，也不可能一蹦就跳到月球上去，其原因是地球有强大的引力。这种万有引力存在于宇宙中任何的两个物体之间，引力的强弱取决于两个物体各自的质量，也取决于两个物体之间的距离。物体的质量愈大，引力就愈大。地球质量为6×1022吨，其半径为6371千米，所以有很强的引力，人类想飞出地球，必须使宇宙飞船达到每秒112千米以上的速度。太阳的引力就更大了!如果要想挣脱太阳的引力，飞向另一颗恒星，那么从太阳表面发射宇宙飞船，它的速度至少要每秒618千米。假如太阳不断地收缩，它的物质密度便不断增大，其半径不断地缩小，万有引力是随着距离缩小而明显增强的。如果太阳从现在的半径70万千米收缩到3千米，就会变成一颗超高密的天体，其质量不变，仍为2×1030吨，而半径(距离)却缩小了20多万倍，此时每秒30万千米的光线也无法从太阳表面射出。这样，太阳就变成了一个黑洞。由此可见，黑洞只是一个形象化的名词，表明这种奇异天体就像深邃的“黑洞”一样，能将任何东西都吸进去。

有的读者肯定会担心，如果太阳变成了黑洞这样的“怪兽”，人类不是很危险了吗?其实这种担心是多余的，科学研究表明，太阳是不会变成黑洞的，其原因是质量不够大。我们说太阳是一颗普通的恒星，或者说恒星是太阳的“兄弟姐妹”，只有3倍以上太阳质量的恒星在其晚年，当内部的核燃料消耗完后，恒星在自身的强大引力作用下坍缩，才会变成恒星级的黑洞。

我们的地球与其他行星在绕太阳公转，而太阳又带着九大行星参与银河系公转。整个银河系有着1000多亿颗恒星，它们都是太阳的“兄弟姐妹”。天文学家根据在美国夏威夷天文望远镜4年的观测照片推测，在银河系的中心有一个大黑洞，它的质量为260万个太阳质量。仰望银河，这个大黑洞位于星空的何方?离我们有多远呢?它位于人马星座的地方，离我们地球有26 000光年的距离(1光年是光以每秒30万千米在一年里所走的距离)。由于在银河系中心与地球之间有大量的星际尘埃，所以人们难以用普通望远镜看到银河系中心，只好望河兴叹了。天文学家把我们银河系中心这个黑洞称之为微型类星体，它还有一个伴星，天文学家可以根据伴星的轨道计算出黑洞的质量。它的质量通常为太阳的10倍，大质量天体爆炸后产生的黑洞就是这么大。

其实银河系中心这个大黑洞还算不上宇宙的“巨洞”，在银河系以外还有上千亿个银河系的“兄弟姐妹”，它们被称为星系，在其他星系中还会有巨大的黑洞。

已知的黑洞中离我们最近的是V－4641，只有1600光年。1999年9月15日，业余天文爱好者罗恩·斯塔宾斯发现星体V－4641的亮度比前一天晚上亮6倍，他用电子邮件将这个信息告诉全世界。

1978年，天文学家第一次在M－87星系中发现了类星体。当黑洞越来越多地出现在一般星系的中心时，人们很自然地假定那是类星体爆炸后留下的产物，是大自然产生的一个怪胎，对于大多数星系而言，黑洞并不重要。有些人把星系中心存在黑洞看做是星系像人一样生病了。

1988年，里奇斯通及其同事观测银河系附近的旋臂星系室女座和小型椭圆星系时，发现这两个星系中心数百万颗恒星的运动速度非常快，快到它们应该飞离星系的中心，除非在星系中心有一个巨大的黑洞将它们束缚住。

在这两个相邻的星系中发现黑洞，靠的仅仅是运气吗?也许并非如此。在过去的几十年里，哈勃、康普顿等太空望远镜已经在20多个邻近的星系中找到超级黑洞存在的证据，其中之一就在我们银河系的中心。

我们逐渐意识到也许所有星系的中心都有一个超级黑洞。它绝不是星系很少患的一种不幸的疾病，而是整个星系的一部分。如果真是这样，那么它们在星系的生命中起什么作用呢?2001年1月在美国天文学会举行的一个会议上，里奇斯通提出了一个富有挑战性的观念：超级黑洞创造了星系。

里奇斯通发现，类星体的历史比大多数恒星的历史要早10亿年。这意味着黑洞控制着星系的形成，这一观念给了传统的天文学当头一棒。

大多数天文学家认为每一个星系都创造了自己的黑洞。一个大质量的恒星在一次超新星爆发后结束了自己的生命，留下一个尺寸中等的黑洞，质量只有我们的太阳的几倍大。星系中心附近的气体源源不断地供给黑洞，黑洞就像牡蛎里的珍珠一样长大。它也会吞噬星体，和来自其他超新星的小黑洞合并。但按照这种方式形成超级黑洞，其路途是漫长的，需要漫长的岁月，因此，不可能先于大多数星系而存在。

除了这些超级黑洞外，天文学家们还发现了一些中型黑洞，还有微型黑洞。有的天文学家估计，中型黑洞的形成会有新的机制，值得注意的是发现这个中型黑洞的周围广大区域，正是一个众多恒星迅速诞生的地方。有人认为中型黑洞还可能导演着新的太阳的出世。

总之，宇宙的奥秘无穷，正吸引着一代又一代有志者的孜孜探索，无论是业余的还是专业的，都有机会去揭开一个个神秘天体的面纱。