18世紀(jì)的天文學(xué)家認(rèn)為，太陽和天空中所有的恒星構(gòu)成了銀河系，而太陽就處在銀河系中心。這一設(shè)想在19世紀(jì)被科學(xué)家沙普利推翻了。他研究發(fā)現(xiàn)，銀河系的中心不在太陽，而是趨于人馬座的一點。

18世紀(jì)的天文學(xué)家認(rèn)為，太陽和天空中所有的恒星構(gòu)成了銀河系，而太陽就處在銀河系中心。這一設(shè)想在19世紀(jì)被科學(xué)家沙普利推翻了。他研究發(fā)現(xiàn)，銀河系的中心不在太陽，而是趨于人馬座的一點。經(jīng)過天文學(xué)家的長期觀測和不斷修訂，銀心的位置終于確定下來，它就處在人馬座內(nèi)，距離太陽大約有27000光年左右。并且，人們認(rèn)為銀心有一個體積很小，但質(zhì)量超大的黑洞，它被命名為人馬座A*。這個超級黑洞的質(zhì)量是太陽的260萬倍，而它的直徑比水星繞太陽軌道的1/4還要小。至此，人們似乎已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了銀河系中心的秘密，然而，不斷出現(xiàn)的新的觀測結(jié)果迫使人們做出更深入的思考。

喧鬧的銀心

科學(xué)家觀察發(fā)現(xiàn)，在銀河系中心并不是只有一個超級黑洞孤零零地存在，還有數(shù)目可觀的恒星和星際物質(zhì)圍繞在黑洞的周圍。它們一起圍繞著超級黑洞加速旋轉(zhuǎn)。銀河系中心簡直像一個喧鬧的集市!

從紅外線攝像機拍攝下的圖片來看，這一區(qū)域包含各種特征的星云。有些是灼熱發(fā)光的細(xì)絲，有些是手指狀的塵埃柱，還有些團狀的物質(zhì)在星系風(fēng)的吹拂下向四周飄逸。除了這些形態(tài)各異的星云以外，這里還有很多密度高得連紅外線也不能穿透的云霧。

在距離超級黑洞1光年左右的區(qū)域，科學(xué)家驚奇地發(fā)現(xiàn)了大量的新生恒星。這些恒星體積龐大，質(zhì)量大部分在太陽的30到50倍之間。恒星的質(zhì)量越大，發(fā)出的光芒就越耀眼。有一顆質(zhì)量為太陽50倍的恒星，亮度比太陽高出近5個等級，相當(dāng)于10萬顆太陽的亮度。這些新發(fā)現(xiàn)的恒星與我們熟悉的太陽不同。太陽正處于它的穩(wěn)定期，自身的燃料消耗非常緩慢，而這些大質(zhì)量的恒星卻過著沒有節(jié)制的生活，它們放縱地燃燒著自己，以至于它們在很年輕的時候就走到了生命的盡頭。天文學(xué)家表示，它們只需再經(jīng)過500萬年的演進(jìn)，就會消耗掉自身約80%的質(zhì)量，最終經(jīng)過一次超新星爆作的過程，逐步演變成一個個簇?fù)碓阢y心黑洞周圍，體積相對較小的新生黑洞。

上述發(fā)現(xiàn)使人們驚奇地認(rèn)識到，宇宙中的黑洞并非只是天體的終結(jié)者，它居然還可以是恒星的塑造者。它一面肆無忌憚地吞噬著各種天體，甚至光線也無法逃脫，一面仁慈地允許恒星在自己的身邊發(fā)展壯大。毀滅的力量與新生的力量在這里似乎達(dá)到了平衡。

我們都知道，黑洞由于其質(zhì)量巨大，因而具有強大的吸引力，能夠吞噬一切天體，甚至光線也不例外。那么，在銀河系中心的這個超級黑洞的周圍，為什么還有大量的新生恒星存在呢?

有的科學(xué)家認(rèn)為，這些新生恒星可能由于與黑洞保持了一個合理的距離，能夠繞著黑洞穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動而不會被吸進(jìn)去，類似于地球圍繞太陽的情況一樣。問題是，單個恒星有能力抵抗超級黑洞強大的吸引嗎?會不會一定數(shù)量的恒星組成一個星團，而整個星團圍繞著黑洞運動呢?最新的太空望遠(yuǎn)鏡觀測結(jié)果顯示，在黑洞的附近確實有3個巨大的星團存在。也許黑洞周圍的新生恒星都是這樣抱成一團，共同與黑洞抗衡的。在黑洞周圍或許還有很多這樣的星團，等待著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。

在黑洞周圍的這一片擁擠的空間里，充滿了新生恒星、老年恒星、氣體星云等各種各樣的天體。它們之間難免要發(fā)生一些“小摩擦”。比如當(dāng)恒星處在紅巨星的階段時，會與附近的天體頻繁地相互作用。當(dāng)它們撞擊到冷而凝縮的氣體云時，會發(fā)出強大的X射線，從而被我們觀測到。

黑洞還有兄弟？

一顆恒星正在太空無所顧忌地穿行，突然，一個黑洞迎面出現(xiàn)，眼看就要把這個擅入領(lǐng)地者一口吞掉。令人驚異的是，這個莽撞的恒星竟然以極快的速度從黑洞旁邊掠過，瞬時逃亡于茫茫宇宙中。這顆詭異的恒星可不是憑空杜撰出來的，它在1600萬年前確實曾經(jīng)從黑洞的魔掌中逃脫過。而當(dāng)它經(jīng)過地球附近時，它的行蹤被一名科學(xué)家偶然捕捉到了。一般恒星的運行速度最多不會超過每秒240千米，而科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的這顆恒星正以每秒850千米的速度疾馳，這足以使它逃離銀河系的束縛，成為自由自在的行者!

為什么會有這種奇異的恒星存在呢?是什么力量賦予了它如此驚人的速度?科學(xué)家根據(jù)它的運行軌跡推測，這顆超速恒星很可能來自銀河系的中心，是從銀河系的王宮里逃離的“叛徒”。那么它為什么沒有被超級黑洞所吸引甚至吞噬，反而能安全地離開呢?以前人們認(rèn)為，這顆恒星曾是一個雙星系統(tǒng)的一部分。當(dāng)這對雙星過于靠近銀河系中心的黑洞時，強烈的引力就會將這對雙星拆開，俘獲一顆恒星，同時將另一顆恒星以極大的速度向外拋出?，F(xiàn)在，科學(xué)家有了更大膽的假設(shè)，可能銀河系中心不止一個黑洞，而是兩個!超速恒星就是從銀河系中心被這兩個黑洞拋出來的!美國科學(xué)家杰克·希爾斯就曾經(jīng)詳細(xì)討論過兩個黑洞同時作用，使恒星加速的情況。恒星正是在兩個黑洞的共同作用下才有了足以逃脫銀河系的驚人速度。

這真是令人匪夷所思!黑洞不僅放棄了它對恒星引以為傲的強大吸引，反而慷慨地贈與了恒星沖出銀河系的自由。究竟是兩個黑洞兄弟有意為之，合力塑造了超速恒星，還是“鷸蚌相爭，漁翁得利”，恒星在黑洞兄弟的斗爭中鉆了空子，才獲得了驚人的速度?現(xiàn)在還沒有明確的答案。科學(xué)家目前一共觀測到9顆這樣的超速恒星逃離了銀河系，研究人員估計今年還會發(fā)現(xiàn)10多顆。并且人們已經(jīng)掌握了越來越多的信息，比如，如果一大團恒星盤旋著落向銀河系的中心黑洞，就會有許多恒星在差不多同一個時刻被拋擲出來。每一顆已知的超速恒星都是在不同的時刻離開星系中心的，所以應(yīng)該不曾出現(xiàn)過一次超速恒星的大爆發(fā)。

隨著人們對超速恒星的繼續(xù)追蹤研究，或許真的能給我們帶來關(guān)于銀河系中心的嶄新的圖景呢!

(選自《科學(xué)之謎》)