相對(duì)于宇宙鄰居仙女座星系而言，我們地球所在的銀河系顯得過(guò)于平靜，這是很奇怪的現(xiàn)象。因?yàn)楹拖膳窍狄粯?，在“銀心”，即銀河系的中心，也有一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞，稱(chēng)為人馬座A*，其質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的400多萬(wàn)倍。在其他星系中，通常一個(gè)如此巨大的黑洞會(huì)是一個(gè)令人驚異的射電源，當(dāng)它吞噬氣體的時(shí)候，會(huì)發(fā)出猛烈的可見(jiàn)光和X射線，然而人馬座A*并沒(méi)有那樣。科學(xué)家們推測(cè)，這可能與它的氣體供應(yīng)不足有關(guān)。

幾年前，德國(guó)科學(xué)家斯蒂芬·吉列斯在研究人馬座A*時(shí)遇到了一件令他震驚的事情——發(fā)現(xiàn)了一團(tuán)可疑的氣體云。那團(tuán)氣體云并沒(méi)有在距人馬座A*足夠遠(yuǎn)的安全地帶運(yùn)行，而是正在以極高的速度靠近黑洞。在接下來(lái)的觀測(cè)中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，那團(tuán)氣體云的體積小于太陽(yáng)系，接近黑洞的速度達(dá)每秒2500千米。也就是說(shuō)，在今年的晚些時(shí)候，這團(tuán)被命名為G2的氣體云就要抵達(dá)黑洞的邊緣了，屆時(shí)，銀心的平靜會(huì)被打破?？茖W(xué)家們推測(cè)，假若人馬座A*的平靜果真與氣體供應(yīng)不足有關(guān)，那么，當(dāng)它有了這團(tuán)氣體云作為“食物”后，它就應(yīng)該活躍起來(lái)。

探測(cè)銀心黑洞的“火眼金睛”

銀心的平靜是相對(duì)其他星系而言的，事實(shí)上，那里是一個(gè)“極端之地”：恒星是高密度的，氣體云也是高密度的，它們以極快的速度繞人馬座A*瘋狂地旋轉(zhuǎn)。人們?cè)^測(cè)到一顆恒星運(yùn)行得如此之快，其速度達(dá)到每秒5000千米，這樣快的速度使它繞銀心一周只需要16年，而其他同類(lèi)的天體通常需要好幾百年乃至數(shù)萬(wàn)年才能運(yùn)行一周。事實(shí)上，這也正是銀心存在著超大質(zhì)量黑洞的有力證據(jù)，因?yàn)橐活w靠近黑洞的天體必須運(yùn)行得非?？?，否則它就會(huì)

墜入到黑洞中。

對(duì)于天文學(xué)家來(lái)說(shuō)，研究銀心是一項(xiàng)相對(duì)困難的工作，因?yàn)閬?lái)自銀心的可見(jiàn)光在抵達(dá)地球之前就被大量塵埃吸收掉了。假若我們以同樣多的塵埃去遮擋太陽(yáng)，那正午的太陽(yáng)就會(huì)變得比夜空中的北極星還要暗，而天空也會(huì)變成漆黑一片。所以，要看清楚“銀心”究竟發(fā)生了什么，我們必須研究一些能夠穿透塵埃的射線，例如射電波、紅外光和X射線等。

研究顯示，作為一個(gè)黑洞，人馬座A*并沒(méi)有什么驚人之處，它只比太陽(yáng)亮100倍，相比之下，有些恒星，例如參宿四就比太陽(yáng)亮10萬(wàn)倍。在宇宙中，一些黑洞的質(zhì)量可以達(dá)到太陽(yáng)質(zhì)量的幾十億倍。大量氣體在落入黑洞時(shí)被加熱并發(fā)出強(qiáng)烈的射線，從而產(chǎn)生了宇宙中最神秘的天體——類(lèi)星體。這種天體發(fā)現(xiàn)于50年前，是宇宙中最明亮的天體。

2012年6月，美國(guó)宇航局將“核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列”送入太空。這架望遠(yuǎn)鏡擅長(zhǎng)觀測(cè)高能X射線。當(dāng)物質(zhì)墜入黑洞的時(shí)候，這種X射線會(huì)從黑洞邊緣的灼熱氣體中釋放出來(lái)，所以“核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列”被認(rèn)為是觀測(cè)銀心黑洞的“火眼金睛”。事實(shí)上，“核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列”當(dāng)年便觀測(cè)到了一次來(lái)自人馬座A*的X射線爆發(fā)。多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，這次爆發(fā)可能產(chǎn)生于貫穿黑洞周?chē)鷼怏w的磁場(chǎng)，也可能產(chǎn)生于磁場(chǎng)脫離黑洞周?chē)鷼怏w盤(pán)后引發(fā)的一道能量噴流。

不過(guò)也有人推測(cè)，那個(gè)X射線爆發(fā)的“肇事者”是一顆倒霉的小行星。根據(jù)英國(guó)科學(xué)家謝爾蓋·尼亞克欣的分析，這顆小行星的直徑大約10千米，原本存在于一個(gè)環(huán)繞銀心的由大量巖石組成的“碎片云”中，但由于受到引力的牽引，它靠近了黑洞并被引力撕扯成了一團(tuán)溫度達(dá)1億攝氏度的氣體云，從而產(chǎn)生了那種X射線爆發(fā)。根據(jù)尼亞克欣的推測(cè)，在銀河系的中心，大約每隔10萬(wàn)年便會(huì)有一顆不幸的行星以這種方式結(jié)束自己的生命，其中有些還表現(xiàn)得極為慘烈。

破解銀心“大爆炸”之謎

科學(xué)家們一直在觀測(cè)銀河系的中心，他們看到一道劇烈爆炸的回波在銀心周?chē)鷤鞑ブ?，這種回波來(lái)自附近氣體云的反射。這道回波發(fā)源于100年前發(fā)生在人馬座A*的一次巨大的爆炸。

那次爆炸極其劇烈，產(chǎn)生的亮度相當(dāng)于100萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)發(fā)出的光，但人們還是無(wú)法回答這是由什么造成的，是一顆“自殺”的行星？還是一次劇烈的磁爆？要解開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)，也許得依靠未來(lái)的“視界望遠(yuǎn)鏡”了。它是一種“虛擬”的望遠(yuǎn)鏡，能將全球的射電望遠(yuǎn)鏡連接起來(lái)以形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)?！耙暯缤h(yuǎn)鏡”的首次觀測(cè)連接了三臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡，接下來(lái)，天文學(xué)家們將進(jìn)一步連接位于智利和南極洲的射電望遠(yuǎn)鏡，這樣，“視界望遠(yuǎn)鏡”的觀測(cè)能力就更加強(qiáng)大了。

事實(shí)上，發(fā)生于100年前的那場(chǎng)爆炸并不能和類(lèi)星體相提并論，因?yàn)轭?lèi)星體會(huì)比太陽(yáng)明亮數(shù)萬(wàn)億倍，但人們并不認(rèn)為在銀河系中只會(huì)發(fā)生一些“溫和”的爆炸，劇烈的大爆炸，例如接近類(lèi)星體的大爆炸一定也發(fā)生過(guò)，確鑿的證據(jù)就來(lái)自于費(fèi)米衛(wèi)星的觀測(cè)。費(fèi)米衛(wèi)星負(fù)責(zé)觀測(cè)宇宙中的伽馬射線，2010年，它觀測(cè)到銀河系的兩個(gè)氣泡，科學(xué)家們稱(chēng)之為“費(fèi)米氣泡”。這暗示，在銀河系的中心曾爆發(fā)過(guò)一次規(guī)模接近類(lèi)星體的大爆炸，那次爆炸制造了兩個(gè)灼熱的氣泡，它們從銀河系的中心向兩邊膨脹，現(xiàn)已延伸到距銀心2.5萬(wàn)光年以外的地方。那么，這樣劇烈的爆炸是如何引發(fā)的呢？

科學(xué)家們推測(cè)，“肇事者”可能是一個(gè)矮星系，即一種較小的星系。美國(guó)科學(xué)家凱利·霍立-博克爾曼及其同事嘗試還原了當(dāng)時(shí)的情景，那個(gè)冒失的矮星系在闖入“銀心”的過(guò)程中壓縮了大量氣體云，使氣體云的一部分坍縮成許多明亮的新星，而另一部分則闖進(jìn)了銀心的黑洞。天文學(xué)家形容說(shuō)：“那些恒星誕生的時(shí)候就像是在做一樁非常不劃算的買(mǎi)賣(mài)，因?yàn)榇蠹s一半的氣體物質(zhì)并沒(méi)有形成恒星，而是被甩進(jìn)了黑洞中?！边@樣一來(lái)，人馬座A*就得到了一頓難得一遇的“氣體大餐”，它一下子亮得像個(gè)類(lèi)星體，雖然只能算個(gè)溫和的類(lèi)星體，但爆發(fā)的能量還是抵得上1千億個(gè)太陽(yáng)，并且，它還可能吹起了那兩個(gè)灼熱的“費(fèi)米氣泡”。

拭目以待“天文大戲”

科學(xué)家們推測(cè)，在一個(gè)星系里，類(lèi)似于這種能引發(fā)“費(fèi)米氣泡”的大規(guī)模騷動(dòng)大約每1000萬(wàn)至1億年會(huì)發(fā)生一次，所以銀河系的下一次大騷動(dòng)將是很久以后的事情，這使得科學(xué)家們對(duì)將于今年晚些時(shí)候撞入黑洞的氣體云G2賦予了更多的期待。

G2是如何形成的？它為什么會(huì)在那里？有一種解釋是，它產(chǎn)生于附近恒星吹出的氣體流，即所謂的“恒星風(fēng)”，這些氣體物質(zhì)被恒星吹出后發(fā)生碰撞和減速，于是便形成了G2。還有一種解釋非常極端，它認(rèn)為G2來(lái)自于一個(gè)行星系統(tǒng)在氣化過(guò)程中溢出的氣體。這個(gè)行星系統(tǒng)正在形成中，其中心是一顆年輕的恒星。假若這個(gè)推測(cè)成立，那么我們便將目睹一個(gè)正在被黑洞“摧殘”的“太陽(yáng)系”從黑洞旁邊擦肩而過(guò)的情景，它與黑洞間的距離不會(huì)比太陽(yáng)和海王星之間的距離更大，這真可以成為未來(lái)科幻電影的情節(jié)了。

到今年晚些時(shí)候，G2的一部分氣體將開(kāi)始被黑洞所吞噬，一場(chǎng)難得一遇的“天文大戲”便將真實(shí)地展現(xiàn)在我們面前。首先，假若人馬座A*的周?chē)鷽](méi)有什么氣體，那么G2在墜入黑洞時(shí)就會(huì)由于擠壓而變得很熱，這時(shí)人們可以從紅外望遠(yuǎn)鏡中觀測(cè)到明亮的紅外光，而其他設(shè)備則很難發(fā)現(xiàn)什么。但是，假若人馬座A*的周?chē)嬖谥形窗l(fā)現(xiàn)的氣體盤(pán)，那么G2就會(huì)因高速運(yùn)動(dòng)而引發(fā)X射線和射電波的爆發(fā)。事實(shí)上，G2與黑洞的碰撞甚至還有可能讓我們看到能量噴流，這種平時(shí)用普通的望遠(yuǎn)鏡是觀測(cè)不到的。

這場(chǎng)G2與黑洞的“遭遇戰(zhàn)”可能會(huì)持續(xù)好幾年，假若旋轉(zhuǎn)的氣體足以形成一個(gè)環(huán)繞黑洞的氣體盤(pán)，那么天文學(xué)家們甚至有可能看到一個(gè)微型的類(lèi)星體，它會(huì)將更強(qiáng)的噴流射向遙遠(yuǎn)的太空?？傮w來(lái)說(shuō)，G2的出現(xiàn)將使人類(lèi)得到一次近距離觀測(cè)黑洞“進(jìn)食”的機(jī)會(huì)，是人類(lèi)探索黑洞、類(lèi)星體和星系演化之謎的大好時(shí)機(jī)。

但有必要為此擔(dān)心我們的安全嗎？完全沒(méi)有必要。因?yàn)榧词拐娴某霈F(xiàn)了一個(gè)微型類(lèi)星體，它的能量也很有限。退一步說(shuō)，即使G2真的制造出了一個(gè)像樣的類(lèi)星體，我們也同樣用不著擔(dān)心，因?yàn)槲覀兒豌y心有2.6萬(wàn)光年的距離，離危險(xiǎn)區(qū)遠(yuǎn)著哩。

然而，假若你能飛越2.6萬(wàn)光年來(lái)到銀心，你便能看到令你震撼的景象。你見(jiàn)到的夜空非常奇特，星星多得難以想象，因?yàn)樵谖覀兤匠Ｋ?jiàn)的夜空中每出現(xiàn)一顆星星的地方，那里便會(huì)出現(xiàn)一百萬(wàn)顆，不過(guò)那里的背景輻射水平非常高，加上還潛伏著一個(gè)名為黑洞的“怪獸”，所以真要去那種地方可并不是什么好主意。