在銀河系中央，有一個(gè)正在吞噬附近恒星的特大質(zhì)量黑洞——人馬座A*。如果一個(gè)巨大的引力怪獸緩慢的吞噬銀河系還不夠可怕，那么還有一個(gè)宇宙怪物潛伏在它周圍。這個(gè)緩慢通過(guò)銀河系的龐然大物是一顆巨大的、已爆炸過(guò)的恒星的殘骸。但它不僅僅是殘骸。

它是一顆密度極高、磁性很強(qiáng)的坍塌恒星核。讓我來(lái)幫你復(fù)習(xí)一下磁星的知識(shí)。當(dāng)一顆質(zhì)量至少有8太陽(yáng)質(zhì)量的恒星到達(dá)其生命尾聲，爆炸成一顆美麗的超新星時(shí)，磁星便誕生了。恒星的大部分物質(zhì)被拋散，只留下致密的內(nèi)核。大部分的殘骸會(huì)形成中子星。它們旋轉(zhuǎn)速度極快，通常是每秒數(shù)次。整個(gè)星體全部由中子組成。

部分中子星的磁場(chǎng)如此之強(qiáng)，以至于它們會(huì)從兩極發(fā)出電磁輻射。這就是脈沖星，當(dāng)他們的磁極朝向地球時(shí)，你可以用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到它們。只有少數(shù)脈沖星有極強(qiáng)大的磁場(chǎng)，這使它們成為宇宙中磁場(chǎng)最強(qiáng)的星體。它們自轉(zhuǎn)周期是十秒，但磁場(chǎng)強(qiáng)度卻強(qiáng)于中子星百倍。

如果其中某一個(gè)磁體來(lái)到月球和地球中間，那將會(huì)很不美妙。但若在26光年之外，情況會(huì)同樣糟糕嗎？我想知道的是，磁陀星會(huì)吞噬黑洞嗎？還是黑洞會(huì)吞噬掉磁陀星。這兩個(gè)龐然巨物的碰撞并不會(huì)以爆炸結(jié)束，而是一場(chǎng)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十億年的安靜的宇宙合并。雖然磁陀星引力非常強(qiáng)大，但它們終將敗于與黑洞的斗爭(zhēng)中。磁性巨物要么被整個(gè)吞噬，要么是緩慢的被逐漸吞噬，這取決于磁陀星的軌道，以及磁陀星和黑洞的大小和質(zhì)量。

在磁陀星被黑洞撕碎的過(guò)程中，它會(huì)向整個(gè)宇宙發(fā)射出引力波，擾亂時(shí)空曲率。一旦黑洞吞噬完磁陀星，它的質(zhì)量將會(huì)增加，事件視界也會(huì)跟著擴(kuò)大。由于這種膨脹，越來(lái)越多的恒星將會(huì)被拋入高密黑洞中。黑洞會(huì)一顆恒星接一顆地緩慢的蠶食銀河系。最后，經(jīng)過(guò)數(shù)千萬(wàn)億年的消耗恒星，黑洞會(huì)吞噬掉整個(gè)銀河系。到那時(shí)，人類可能早就不存在了。除非45億年內(nèi)有另外的宇宙事件擾亂這場(chǎng)盛宴。但那就是另一個(gè)“如果”的故事了。

黑洞是時(shí)空表現(xiàn)出極強(qiáng)的重力加速度，以至于沒(méi)有粒子甚至是電磁輻射（比如光）可以逃逸的區(qū)域。廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)，一個(gè)足夠緊密的質(zhì)量可以扭曲時(shí)空，從而形成黑洞。這個(gè)區(qū)域的邊界被稱為事件視界，沒(méi)有任何物體可以從中逃脫。雖然事件視界對(duì)經(jīng)過(guò)物體的命運(yùn)和情況有巨大的影響，但該區(qū)域沒(méi)有出現(xiàn)被觀測(cè)到能證明這種影響的可以被檢測(cè)出的特征。

在許多方面，黑洞就像一個(gè)理想的黑體，它不會(huì)反射任何光。此外，彎曲時(shí)空的量子場(chǎng)論預(yù)測(cè)：事件視界發(fā)出的霍金輻射（黑洞輻射）的光譜和溫度與質(zhì)量成反比的黑體一樣。對(duì)于恒星級(jí)黑洞來(lái)說(shuō)，這個(gè)溫度是十億分之一開爾文的數(shù)量級(jí)，這使得它基本上不可能被觀測(cè)到。

十八世紀(jì)，約翰·米歇爾和皮埃爾·西蒙·拉普拉斯首次提出有一種物體，它的引力場(chǎng)極強(qiáng)以至于連光線都無(wú)法逃脫。1916年，卡爾·史瓦西發(fā)現(xiàn)了廣義相對(duì)論的第一個(gè)用于描述黑洞特征的現(xiàn)代解決方案；盡管在1958年大衛(wèi)·芬克爾斯坦才首次將其解釋為一個(gè)沒(méi)有任何物體可以逃脫的空間區(qū)域。很長(zhǎng)一段時(shí)間，黑洞一直被認(rèn)為是數(shù)學(xué)領(lǐng)域的新奇事物；在20世紀(jì)60年代，理論研究表明黑洞是廣義相對(duì)論的一般性推測(cè)。1967年，約瑟琳·貝爾·伯奈爾發(fā)現(xiàn)了中子星，這引發(fā)人們對(duì)引力坍塌形成的致密物體的興趣，黑洞很可能是天體物理學(xué)上的實(shí)體。

人們預(yù)測(cè)，當(dāng)非常大質(zhì)量的恒星在生命周期結(jié)束時(shí)坍塌后會(huì)形成恒星級(jí)黑洞。在黑洞形成后，它可以通過(guò)吸收附近物體的質(zhì)量來(lái)繼續(xù)增長(zhǎng)。通過(guò)吸收其他恒星以及與其他黑洞融合，可能會(huì)形成百萬(wàn)太陽(yáng)質(zhì)量(M☉)的超大質(zhì)量黑洞。人們一致認(rèn)為，在大多數(shù)星系的中心都存在超大質(zhì)量黑洞。

黑洞的存在可以通過(guò)與其他物質(zhì)和電磁輻射（比如可見光）的相互作用來(lái)推斷出。落入黑洞的物質(zhì)會(huì)因?yàn)槟Σ辽鸁嵩谕獠啃纬晌e盤，成為宇宙中最亮的一些天體。恒星太靠近超大質(zhì)量黑洞的話，在被吞噬前，可能會(huì)被撕成發(fā)出亮光的細(xì)條物體。

如果有其他恒星環(huán)繞黑洞運(yùn)行，通過(guò)他們的軌道可以定位黑洞，并計(jì)算其質(zhì)量。這樣的觀測(cè)結(jié)果可以用于排除其他可能的天體，比如中子星。用這種辦法，天文學(xué)家已經(jīng)在雙星系統(tǒng)中確定許多恒星級(jí)黑洞的候選者，并確認(rèn)了在銀河系中心被命名為人馬座A*的射電源中，存在一個(gè)430萬(wàn)太陽(yáng)質(zhì)量的超大質(zhì)量黑洞。

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處