彭美仙

黑洞是宇宙中一種非常奇特的天體。它那巨大的引力如饑似渴地不斷吞噬宇宙物質(zhì)，它的引力是如此之大，以至連宇宙中速度最快的光，也像孫悟空逃脫不了如來(lái)佛的手掌心那樣，逃離不了黑洞。而且，它還穿著隱身衣，誰(shuí)也看不見它，即使你用強(qiáng)光照射，用雷達(dá)探測(cè)，仍然探尋不到它的蹤跡?？茖W(xué)家們把這種奇異天體比喻為宇宙中的“怪獸”。

其實(shí)黑洞并不是洞，不是深不見底的空洞，而是比鐵、比鋁要沉重得多的物質(zhì)。那么為什么稱之為黑洞呢?黑洞為什么會(huì)有如此神奇的魔力呢?這需要從引力談起。我們都知道，即使是世界跳高冠軍，也不可能一蹦就跳到月球上去，其原因是地球有強(qiáng)大的引力。這種萬(wàn)有引力存在于宇宙中任何的兩個(gè)物體之間，引力的強(qiáng)弱取決于兩個(gè)物體各自的質(zhì)量，也取決于兩個(gè)物體之間的距離。物體的質(zhì)量愈大，引力就愈大。地球質(zhì)量為6×1022噸，其半徑為6371千米，所以有很強(qiáng)的引力，人類想飛出地球，必須使宇宙飛船達(dá)到每秒112千米以上的速度。太陽(yáng)的引力就更大了!如果要想掙脫太陽(yáng)的引力，飛向另一顆恒星，那么從太陽(yáng)表面發(fā)射宇宙飛船，它的速度至少要每秒618千米。假如太陽(yáng)不斷地收縮，它的物質(zhì)密度便不斷增大，其半徑不斷地縮小，萬(wàn)有引力是隨著距離縮小而明顯增強(qiáng)的。如果太陽(yáng)從現(xiàn)在的半徑70萬(wàn)千米收縮到3千米，就會(huì)變成一顆超高密的天體，其質(zhì)量不變，仍為2×1030噸，而半徑(距離)卻縮小了20多萬(wàn)倍，此時(shí)每秒30萬(wàn)千米的光線也無(wú)法從太陽(yáng)表面射出。這樣，太陽(yáng)就變成了一個(gè)黑洞。由此可見，黑洞只是一個(gè)形象化的名詞，表明這種奇異天體就像深邃的“黑洞”一樣，能將任何東西都吸進(jìn)去。

有的讀者肯定會(huì)擔(dān)心，如果太陽(yáng)變成了黑洞這樣的“怪獸”，人類不是很危險(xiǎn)了嗎?其實(shí)這種擔(dān)心是多余的，科學(xué)研究表明，太陽(yáng)是不會(huì)變成黑洞的，其原因是質(zhì)量不夠大。我們說(shuō)太陽(yáng)是一顆普通的恒星，或者說(shuō)恒星是太陽(yáng)的“兄弟姐妹”，只有3倍以上太陽(yáng)質(zhì)量的恒星在其晚年，當(dāng)內(nèi)部的核燃料消耗完后，恒星在自身的強(qiáng)大引力作用下坍縮，才會(huì)變成恒星級(jí)的黑洞。

我們的地球與其他行星在繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，而太陽(yáng)又帶著九大行星參與銀河系公轉(zhuǎn)。整個(gè)銀河系有著1000多億顆恒星，它們都是太陽(yáng)的“兄弟姐妹”。天文學(xué)家根據(jù)在美國(guó)夏威夷天文望遠(yuǎn)鏡4年的觀測(cè)照片推測(cè)，在銀河系的中心有一個(gè)大黑洞，它的質(zhì)量為260萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。仰望銀河，這個(gè)大黑洞位于星空的何方?離我們有多遠(yuǎn)呢?它位于人馬星座的地方，離我們地球有26 000光年的距離(1光年是光以每秒30萬(wàn)千米在一年里所走的距離)。由于在銀河系中心與地球之間有大量的星際塵埃，所以人們難以用普通望遠(yuǎn)鏡看到銀河系中心，只好望河興嘆了。天文學(xué)家把我們銀河系中心這個(gè)黑洞稱之為微型類星體，它還有一個(gè)伴星，天文學(xué)家可以根據(jù)伴星的軌道計(jì)算出黑洞的質(zhì)量。它的質(zhì)量通常為太陽(yáng)的10倍，大質(zhì)量天體爆炸后產(chǎn)生的黑洞就是這么大。

其實(shí)銀河系中心這個(gè)大黑洞還算不上宇宙的“巨洞”，在銀河系以外還有上千億個(gè)銀河系的“兄弟姐妹”，它們被稱為星系，在其他星系中還會(huì)有巨大的黑洞。

已知的黑洞中離我們最近的是V－4641，只有1600光年。1999年9月15日，業(yè)余天文愛好者羅恩·斯塔賓斯發(fā)現(xiàn)星體V－4641的亮度比前一天晚上亮6倍，他用電子郵件將這個(gè)信息告訴全世界。

1978年，天文學(xué)家第一次在M－87星系中發(fā)現(xiàn)了類星體。當(dāng)黑洞越來(lái)越多地出現(xiàn)在一般星系的中心時(shí)，人們很自然地假定那是類星體爆炸后留下的產(chǎn)物，是大自然產(chǎn)生的一個(gè)怪胎，對(duì)于大多數(shù)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樣生病了。

1988年，里奇斯通及其同事觀測(cè)銀河系附近的旋臂星系室女座和小型橢圓星系時(shí)，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)星系中心數(shù)百萬(wàn)顆恒星的運(yùn)動(dòng)速度非常快，快到它們應(yīng)該飛離星系的中心，除非在星系中心有一個(gè)巨大的黑洞將它們束縛住。

在這兩個(gè)相鄰的星系中發(fā)現(xiàn)黑洞，靠的僅僅是運(yùn)氣嗎?也許并非如此。在過(guò)去的幾十年里，哈勃、康普頓等太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)在20多個(gè)鄰近的星系中找到超級(jí)黑洞存在的證據(jù)，其中之一就在我們銀河系的中心。

我們逐漸意識(shí)到也許所有星系的中心都有一個(gè)超級(jí)黑洞。它絕不是星系很少患的一種不幸的疾病，而是整個(gè)星系的一部分。如果真是這樣，那么它們?cè)谛窍档纳衅鹗裁醋饔媚?2001年1月在美國(guó)天文學(xué)會(huì)舉行的一個(gè)會(huì)議上，里奇斯通提出了一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的觀念：超級(jí)黑洞創(chuàng)造了星系。

里奇斯通發(fā)現(xiàn)，類星體的歷史比大多數(shù)恒星的歷史要早10億年。這意味著黑洞控制著星系的形成，這一觀念給了傳統(tǒng)的天文學(xué)當(dāng)頭一棒。

大多數(shù)天文學(xué)家認(rèn)為每一個(gè)星系都創(chuàng)造了自己的黑洞。一個(gè)大質(zhì)量的恒星在一次超新星爆發(fā)后結(jié)束了自己的生命，留下一個(gè)尺寸中等的黑洞，質(zhì)量只有我們的太陽(yáng)的幾倍大。星系中心附近的氣體源源不斷地供給黑洞，黑洞就像牡蠣里的珍珠一樣長(zhǎng)大。它也會(huì)吞噬星體，和來(lái)自其他超新星的小黑洞合并。但按照這種方式形成超級(jí)黑洞，其路途是漫長(zhǎng)的，需要漫長(zhǎng)的歲月，因此，不可能先于大多數(shù)星系而存在。

除了這些超級(jí)黑洞外，天文學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了一些中型黑洞，還有微型黑洞。有的天文學(xué)家估計(jì)，中型黑洞的形成會(huì)有新的機(jī)制，值得注意的是發(fā)現(xiàn)這個(gè)中型黑洞的周圍廣大區(qū)域，正是一個(gè)眾多恒星迅速誕生的地方。有人認(rèn)為中型黑洞還可能導(dǎo)演著新的太陽(yáng)的出世。

總之，宇宙的奧秘?zé)o窮，正吸引著一代又一代有志者的孜孜探索，無(wú)論是業(yè)余的還是專業(yè)的，都有機(jī)會(huì)去揭開一個(gè)個(gè)神秘天體的面紗。