澳洲天文学家探测到大质量黑洞吞噬恒星场景
08月10日 14:13新浪科技
艺术想象图：一个超大质量黑洞
新浪科技讯 北京时间8月10日消息，近期一个由悉尼大学科学家参与的国际小组成功观测到一次极其罕见的事件，他们目睹一颗恒星由于运行到离一个巨型黑洞太近的位置而被撕裂的场景。据估算这样的事件平均每个星系每1万年才会发生一次。
来自物理学院的西恩·法瑞尔(Sean Farrell)博士介绍说，天文学家们最早是在利用欧空局的牛顿-XMM空间X射线望远镜发现这一事件的。当时天文学家们正在对历史存档数据进行筛查，并注意到一次爆发事件。他们很快意识到这一信号显示一个距离地球约5亿光年外的星系中正有一颗恒星被撕裂。
时，林大成(音译：Dacheng Lin)博士领衔的科学组首次探测到这一爆发源，并随后在进行了重复观测，当时可以看到其亮度已经出现了增强。林博士随后对1992年以来的研究数据进行了分析，并确认在当时并没有这一爆发源。
2月份，林博士再次调动美国宇航局灵敏度空前的“雨燕”X射线卫星进行观测并发现这一爆发源信号已经出现了大幅度的衰减。此时科学家们终于确认他们刚刚目睹了一次罕见的天文事件。
法瑞尔说：“林博士的研究显示我们误打误撞地碰上了这一天文事件，我们很幸运，望远镜的镜头恰好在无意中对准了这一天区。当然当我们意识到那是一颗恒星被一个超大质量黑洞撕裂的场景时，我们意识到我们刚刚观测到的是一次多么罕见的事件。”
早在19发表的广义相对论中，爱因斯坦便已经从理论上提出了存在超大质量黑洞的预言。法瑞尔说：“我们知道这些家伙存在于星系的核心部位，并具备三种主要可测量的参数：质量，角动量以及电荷。”
他说：“这三个要素的前两个可以进行直接测量，但是第三个要素则不行。我们知道任何物体一旦进入超大质量黑洞，那么它将万劫不复。因此我们这次目睹这样一个罕见的事件是非常难得的，因为它能告诉我们一个天体过度靠近一个超大质量黑洞时会发生的情形。”
法瑞尔博士表示这些观测将对验证现有的引力理论，以及帮助我们理解超大质量黑洞的成长和对周遭物质的吞噬现象非常重要。他解释说：“黑洞对于星系的形成和演化都至关重要。这一点非常重要，因为它们对星系的影响对星系中的气体，恒星，行星和生命的出现都具有巨大的决定性作用。因此通过对这些大质量黑洞边界的了解，可以加深我们对于宇宙中极端天体以及它们对宇宙产生的影响的认识。”
天文学家观测38亿光年外大质量黑洞撕裂恒星
06月21日 07:54新浪科技
黑洞吞噬一颗恒星的示意图，在黑洞巨大引潮力的作用下，恒星会盘旋下落，在此过程中发出巨大的辐射
新浪科技讯 北京时间6月20日消息，天文学家日前目睹了一个大质量黑洞吞没并撕裂一颗恒星的过程。
地面上的科学家们接收到了这颗遭遇厄运的恒星在生命最后一刻发出的强烈辐射，这些电磁波穿越了38亿光年的广袤空间，抵达地球。
美国宇航局的“雨燕”(Swift)卫星日前在天龙座方向接收到一次剧烈的伽马射线爆事件。起初，分析人员认为这可能是一次由于恒星塌缩引发的普通伽马射线爆事件，但是进一步的数据分析显示事情似乎没有那么简单。
这次出现的高能辐射爆发是由于一颗大约太阳质量的恒星被一个质量比它大上百万倍的黑洞吞噬时导致的。
这一爆发事件目前已经被编号为Sw 1644+57 ，其发生地位于一个距离地球几乎40亿光年远的星系核心区域。
加州大学伯克利分校的约舒华·布鲁姆(Joshua Bloom)博士说：“这次爆发在相对较长的时间尺度内释放出巨大的能量，并且在现在，超过两个半月之后，它仍在继续。”
他说：“这是因为黑洞吞噬一颗恒星并非一下子可以将其吞没的，而是像水池放水一样，盘旋着下落，而正是这种盘旋下落的过程，释放出大量的能量。”
有关这一发现的论文已经发表在了在线版《科学》杂志上。
布鲁姆博士正和一个包括英国科学家在内的国际小组严密监视着这一事件的进展情况，他表示：“黑洞通常都安安静静地呆着，并不吞噬物质，但偶尔情况会发生变化。”
他说：“这在我们银河系中也会发生，黑洞处在星系的核心位置，只是偶尔吞噬一些气体或星际尘埃物质。从远处看起来这个黑洞相当安静，只是有时候会有一两颗倒霉的恒星移动到距离它太近的位置，才会发生被吞噬的事件。”
参与这项研究的英国科学家，来自华威大学的安德鲁·列文(Andrew Levan)博士说：“根据我们观察到得本次事件的强度、时间尺度，以及强度变化曲线，我们认为最好的解释就是一个大质量黑洞利用其强大的引潮力撕裂了一颗靠近它的恒星。”
他说：“旋转的黑洞产生了两束剧烈的喷流，其中一束恰好正对着地球。”
最古老星系中心发现超大质量黑洞(图)
06月20日 08:02新浪科技
这张图像被称为“钱德拉深空场-南部”（X射线）以及哈勃对同一天区的成像（可见光）。这张图像配合其他钱德拉太空望远镜的数据，使得人们得以在30%~100%的极早期星系中发现了黑洞的迹象，这些黑洞隐匿在尘埃和气体中，非常难以观测。
这张图像是一副艺术想象图，显示一个大爆炸之后不到10亿内形成的星系。剖面图显示其外部大量的尘埃和气体内部隐藏着一个正在快速成长中的大质量黑洞，以及它发出的强烈辐射
这是“钱德拉深空场-南部”的图像，是钱德拉望远镜曝光400万秒得到的。图像覆盖天区位于天炉座，是有史以来获取的最深邃的X射线宇宙星空地图。其探测到的大量X射线源大部分来自成长中的超大质量黑洞。其中有些黑洞在宇宙大爆炸之后大约9.5亿年便出现了。
新浪科技讯 北京时间6月20日消息，据美国太空网报道，说起黑洞，你的第一反应是什么？对了，它巨大的引力吞噬一切，包括光，因此很难进行观测。但根据一项最新进行的研究表明，这样的观测难度可能还并不算什么，宇宙早期的黑洞更加难以捉摸，它们都隐藏在厚厚的宇宙尘埃云和星际气体之中。
天文学家们多年以来一直致力于在一些最古老的星系中心寻找黑洞存在的迹象，但是一无所获。
但是研究人员们最近进行的研究不但首次成功地找到了这些隐匿的贪婪怪物，还发现它们和其所在的宿主星系的演化情况关系密切。
寻找黑洞
尽管由于不发出光线，科学家们没办法对黑洞进行直接观测，但是人们可以观察到被黑洞吞噬的物质落入其中的场景。当这些物质高速下落时，这会释放出巨大的能量。
在大爆炸之后10亿年左右时形成的星系中似乎没有观测到这种强烈的能量爆发，这让科学家们怀疑它们核心位置的黑洞质量可能相对较小。目前科学家们认为宇宙的年龄大约为137亿年。
“事实上，认为这些早期星系的核心部位存在成长中的超大质量黑洞是非常自然的，”来自美国夏威夷大学的伊莎奎尔·特雷斯特(Ezequiel Treister)说。“但是问题是人们在此之前一直没有能够找到它们。”
超大质量黑洞是宇宙中的巨怪，它们的质量可以达到太阳质量的数百万倍甚至数十亿倍。而较小的，恒星级别的黑洞是由单个的大质量恒星塌缩后形成的，它们的质量一般可以达到太阳质量的10~20倍。
特雷斯特和她的小组决定采用间接的方式搜寻宇宙中最早期黑洞的迹象。首先她们调动哈勃空间望远镜锁定一些可疑目标，随后使用钱德拉塞卡X射线望远镜来观察其是否存在显示黑洞吸积盘特征的X射线辐射。
由于光速恒定，而宇宙非常广袤，因此观察遥远的星系就像是回溯时间，观察过去。
她们工作的结果显示，对于早期黑洞的搜寻难度非常大，因为她们必须穿透厚厚的尘埃和气体云来进行搜寻，如同在大雾中试图看清远方。
特雷斯特说：“只有那些非常强烈的X射线辐射能穿透云雾。”
紧密相关
但是最终，她们不但找到了这些早期黑洞存在的证据，并且她们还发现这些早期的超大质量黑洞和它们所在宿主星系之间存在的紧密关系。
那些和银河系年龄大致相同的黑洞和星系之间存在紧密联系。比如，这些黑洞的质量和其宿主星系的光度之间，以及围绕其四周分布的暗物质质量之间存在正比关系。
但是人们预计早期的黑洞情况与此不同。天文学家们预计这样的相关性需要一定的时间来建立，随着时间的推移，黑洞和它的宿主星系之间逐渐达到一种平衡关系。
但是特雷斯特小组却发现这些早期黑洞已经和它们的宿主星系之间建立起了类似的相关关系。她说：“为何这种联系能够如此迅速地被建立起来，这是如何实现的？我们目前还不清楚。”
中量级黑洞
中量级黑洞(图片提供：NASA/CXC/Tsinghua University)
在一个“宇宙雪茄”深处，天文学家发现两个新的中量级天体，可能就是两个黑洞。这幅雪茄星系M82的新照片展示了一对天体，似乎就是两个所谓的中等质量黑洞。照片于4月29日公布，将来自美国宇航局钱德拉X射线太空望远镜捕获的可见光以及哈勃太空望远镜侦测到的红外线结合在一起。
在绝大多数星系中央是否存在中等质量黑洞(质量介乎在濒死恒星爆炸产生的黑洞和超大质量黑洞之间)长久以来就是一个谜。这两个新发现天体的亮度和所估计的质量说明它们就是中等质量黑洞，并且险些被潜伏在M82中部的超大质量黑洞吞噬。
巨型椭圆星系中央发现黑洞
06月01日 09:49新浪环球地理
新浪环球地理讯 北京时间6月1日消息，据美国国家地理网站报道，美国“国家地理新闻”网站刊登了过去一周的最佳太空图片，包括船底座星云、椭圆星系NGC 5128、怪异的恒星VFTS 682以及“联盟TMA-20”号飞船在内的精彩图片纷纷榜上有名。
1.孤独的超级明星
孤独的超级明星(图片来源：ESO)
狼蛛星云照片，由欧洲南方天文台的甚大望远镜拍摄，最近对外公布。对狼蛛星云进行的新研究发现了一颗令人吃惊的恒星。这颗格外明亮的恒星名为“VFTS 682”，质量是太阳的150倍。VFTS 682因非常孤独而显得怪异，通常情况下，这种质量的恒星只在拥挤的星团内被发现。天文学家认为这个神秘的孤独者被附近的星团R 136喷出，星团内存在大量类似巨恒星。
2.船底座星云
船底座星云(图片来源：NASA, Caltech, and M. Povich/Penn State)
大型恒星船底座伊塔星的合成图片。这颗卫星位于船底座星云，四周被气体和尘埃坏绕。天文学家认为，船底座伊塔星的生命正走向终结，可能在不久后以超新星爆炸的形式死亡。天文学家能够在地球上观察到这一过程。绘制这幅图片是最近对船底座星云进行探测的一部分。根据探测发现，星云尘埃中隐藏着一系列大质量恒星。美国宇航局斯皮策太空望远镜进行的红外观测发现，厚厚的尘埃云呈红色，在可见光下则呈蓝色。
3.椭圆星系NGC 5128
椭圆星系NGC 5128(图片来源：NASA/TANAMI/Müller et al)
图片由一个国际射电天文学家小组绘制，5月20日公布。照片中，巨型椭圆星系NGC 5128在两个巨大的气体垂的夹击下彷佛变成一个“侏儒”。为了绘制这幅图片，天文学家对南半球进行了9次射电观测。这是迄今为止展现这种星系活动的最详细图片。NGC 5128是距离地球最近的星系之一，中央存在一个超大质量黑洞。黑洞产生粒子喷流。这些喷流以三分之一光速的速度向外喷射气体，形成明亮的射电垂，每个的长度接近100万光年。
4.星星轨迹
星星轨迹(图片来源：Amir Abolfath, TWAN)
最近公布的一幅长曝光照片，在伊朗的一座业余天文台的圆顶外，星辰好似在旋转。照片曝光时间超过两小时，星星环绕北天极移动。提到北天极，人们总是会想到北极星。相对于北半球观测者而言，北极星总在地平线上，其地平高度角与观测者的地理纬度几乎相同。在南半球，与南天极对应的自然是南极星。巴西国旗中共有27颗星星，其中一颗便是南极星。
科学家首次目睹超大质量黑洞吞噬高温气体(图)
08月01日 08:04新浪科技
这张星系NGC 3115的合成图像结合了美国宇航局钱德拉X射线空间望远镜和欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）拍摄的光学波段数据。利用钱德拉的数据，科学家们首次目睹高温气体流向黑洞的过程。
新浪科技讯 北京时间8月1日消息，根据一项最新研究结果，一个超大质量黑洞吞噬周遭炙热气体的场景第一次在X波段被清晰观测地收入眼底。
黑洞通过吞噬周遭的物质而迅速成长。当气体物质在强大的引力下滑向黑洞时产生剧烈的辐射，而正是这些X波段的剧烈辐射让科学家们得以目睹这一切的发生，并加深我们对于黑洞吞噬行为，以及物质在这种极端情形下如何表现的理解。
美国宇航局的钱德拉X射线空间望远镜对星系NGC 3115核心的超大质量黑洞进行了详细观测，这一星系距离地球约3200万光年。之前已经有大量数据证明这里存在一个超大质量黑洞，并正大肆吞噬周遭的物质。但是这一次的观测清晰度前所未有，首次清晰显示出下落的炙热气体发出的辐射。
“首次找到清晰的证据证明这里有大量的炙热气体正被黑洞吞噬非常令人兴奋，”来自亚拉巴马大学的王凯玮(Ka-Wah Wong，音译)说。“钱德拉塞卡望远镜的超高分辨率为我们提供了一个独特的机会，得以让我们加深对黑洞吞噬周遭物质行为的理解。”
王博士是这一有关黑洞行为的研究论文的第一作者，他们的论文已经发表在7月20日出版的《天体物理学快报》上。
气体流
通过拍摄距离黑洞不同距离上的高温气体图像，科学家们可以计算出一个临界位置，在这一位置以内，气体主要受黑洞引力场的影响并开始下落。这一临界值被称为“邦迪半径”(Bondi radius)。
当气体高速下落，由于摩擦和挤压，气体的温度会急剧上升，这是已经为X射线波段的观测所证实的。科学家们此次发现这些气体的温度在距离黑洞大约700光年处开始上升，这暗示此处便是邦迪半径的临界区。
这次的钱德拉望远镜观测数据也证实了之前的光学观测数据，即星系NGC 3115中央的黑洞质量约为20亿倍太阳质量。这使其成为距离地球最近的此类超大质量黑洞。
研究人员表示，钱德拉的数据显示靠近黑洞区域的气体密度要比远处高，这符合理论预计。结合观测数据和理论推算，天文学家计算出每年大约有相当于太阳质量2%的气体物质在引力作用下越过邦迪半径并最终陷入黑洞。
异常的黯淡
但是这次的观测也发现了一些难以理解的谜团。考虑到有巨量的能量转化为辐射，研究小组认为NGC 3115核心区域的实际亮度比理论计算暗了大约100万倍。
论文合著者，同样来自亚拉巴马大学的吉米·埃尔文(Jimmy Irwin)说：“天体物理学中一个大谜团就是超大质量黑洞周围怎么会如此之暗。要知道这里被吞噬物质正被剧烈挤压和摩擦，应当有大量的辐射发出。这次观测的黑洞正是这一问题的典型案例。”
目前有几种理论来解释这一问题。一种理论认为尽管很多物质在引力作用下越过了邦迪半径，但真正落入黑洞的物质的量要比这少得多。另一种理论认为在黑洞吞噬物质的过程中能量转化为辐射的效率要比我们之前预计的低得多。
不同的理论模型对于气体下落过程中不同距离上的物质密度上升情况会有不同的计算结果。因此未来更加精确的密度观测数据将最终帮助科学家们判断究竟哪些理论是正确的。
科学家首次拍到特大质量黑洞吞噬恒星壮观景象
08月26日 07:36新浪科技
新浪科技讯 北京时间8月26日消息，天文学家第一次拍到特大质量黑洞撕裂吞噬恒星并喷射出喷流的壮观景象。这种罕见的景象是宇宙中最激烈的现象之一。这个堪称“太空怪兽”的黑洞位于一个遥远星系中部，距地球近40亿光年。吞噬恒星之后，黑洞放射出壮观的等离子流。
如此壮观的景象由被黑洞吞噬的恒星碎片所致，在此之前，科学家从未观测到这种景象。黑洞产生的等离子喷流被称之为“相对论性喷流”，长度可达到数十万光年。绝大多数星系中央都存在特大质量黑洞，它们的质量相当于数百万甚至数十亿个太阳，凭借强大的引力吞噬附近的一切物质。
3月，“雨燕”望远镜观测到恒星被特大质量黑洞吞噬的景象。这颗恒星因与巨型黑洞之间的距离过近，最终遭受灭顶之灾。美国宾夕法尼亚州大学的大卫-布罗斯博士和一组科学家表示，明亮紫外线闪光的化学分析显示，闪光来自于被黑洞吞噬的物质。这个黑洞的体积相当于100万个太阳。研究小组在发表于《自然》杂志的报告中指出：“我们认为我们捕捉到一个特大质量黑洞喷射相对论性喷流的景象。”
在一个星系内，黑洞吞噬恒星的事件每一亿年发生一次。由于吞噬恒星获取更多质量，这个黑洞的能量进一步提高。吞噬恒星或者其他黑洞是黑洞“生长”的重要动力，也因此孕育出特大质量黑洞。特大质量黑洞的质量可相当于数十亿个太阳。相比之下，太阳只有一个太阳质量，地球的质量更是只有一个太阳质量的1/332950。
黑洞仿佛魔鬼一般，将一颗接近它的恒星瞬间撕碎变成发光等离子体后消失无形。艺术家描绘出黑洞吞噬恒星的过程，这被认为是目前宇宙最神秘、最震撼的情景。据悉，图中的黑洞距地球约40亿光年。
十大奇异黑洞：超大黑洞相当于40亿颗太阳(图)
03月01日 08:06
新浪科技讯 北京时间3月1日消息，黑洞是恒星塌陷爆炸后的产物，同时也是宇宙中最为强大和最为神秘的天体之一。美国宇航局对一系列令人惊异的黑洞图片进行了汇编整理，文中刊登的10幅黑洞图片便是其中最不可思议的代表之作。
1.黑洞影响
半人马座A星系内一个超大质量黑洞产生的影响
这幅照片由钱德拉X射线望远镜拍摄，展示了半人马座A星系内一个超大质量黑洞产生的影响。
2.双黑洞
照片中的这些点可能就是两个超大质量黑洞的“出发点”
照片同样由钱德拉望远镜拍摄，展示了M82星系。这个星系拥有两个明亮的X射线源。美国宇航局认为照片中的这些点可能就是两个超大质量黑洞的“出发点”。研究人员认为黑洞在恒星耗尽燃料，燃烧殆尽后形成，自身的引力导致恒星塌陷并发生爆炸。恒星物质塌陷后的密度无限大，形成一个终极时空曲线。
3.婴儿黑洞出生
婴儿黑洞出生
美国宇航局最近宣布，他们第一次观测到附近一个星系内发生的黑洞“诞生”过程。这个黑洞由爆炸的恒星形成。据“探索新闻”报道，这个“婴儿”黑洞位于M-100星系，距地球大约5000万光年。这一发现让宇航局陷入兴奋之中，因为他们终于知道了一个黑洞的“出生日期”，进而让科学家对黑洞的研究达到一个前所未有的程度。
4.头碰头
头碰头
借助于爱因斯坦相对论确定的证据，科学家认为黑洞一定存在。专家们利用爱因斯坦对引力的认识得出黑洞拥有惊人引力这一结论。这幅图片所用的数据来自于钱德拉X射线望远镜的观测以及哈勃太空望远镜拍摄的一系列照片。宇航局认为图片中的两个黑洞相互旋向对方，这种状况已经存在了30年。它们将最终合并成一个更大的黑洞。
5.宇宙探照灯
宇宙探照灯
M87星系向外喷射电子流，电子流由一个黑洞提供能量。这些亚原子粒子以接近光速的速度移动，说明星系中央存在一个超大质量黑洞。超大质量黑洞是星系内质量最大的黑洞，M87星系的黑洞据信已经吞噬了相当于20亿颗太阳的物质。
6.弹弓效应
弹弓效应
美国宇航局认为这幅图片展示了存在一个被弹回的黑洞的证据，由两个超大质量黑洞彼此相撞形成一个系统所致。这个系统拥有3个黑洞，产生所谓的“弹弓效应”。以超新星的形式爆炸时，恒星会留下一个巨大的残余并逐渐塌陷。这种塌陷意味着它们的体积越来越小，但密度不断增加，达到无限大，最终成为黑洞。
7.拖拽恒星气体
拖拽恒星气体
艺术概念图，一个黑洞正在拖拽附近恒星的气体。黑洞之所以呈黑色是因为巨大的引力吞噬了光线。它们并不可见，研究人员需要找到相关证据，证明它们的存在。美国宇航局指出黑洞的体积大小不一，小的与一个原子相当，大的则相当于10亿颗太阳。
8.类星体
类星体
艺术概念图，展示了一个类星体。这个类星体位于一个星系中央，是一个超大质量黑洞，四周被旋转的物质环绕。类星体是处于早期阶段的黑洞，可能存在了数十亿年之久。它们据信在宇宙古代形成。由于被物质遮住，发现类星体并非易事。
9.万花筒般的色彩
万花筒般的色彩
一幅伪色图片，所用数据来自于美国宇航局的斯皮策和哈勃望远镜，一个超大质量黑洞正向外喷射巨大的粒子喷流。宇航局表示，这个喷流的长度达到10万光年，体积相当于我们的银河系。万花筒般的色彩说明喷流拥有不同的光波。人马座A星系中央存在一个超大质量黑洞。宇航局认为这个黑洞的质量相当于40亿颗太阳。
10.微类星体
微类星体
这幅图片展示了一个微类星体。微类星体据信是质量与恒星相当的小黑洞。如果掉入这个黑洞，你能够穿过黑洞的边界，也就是事件视界。即使尚未被巨大的引力碾碎，你也无法从这个黑洞的后部穿出，逃离升天。等待你的将是无边无际的黑暗，任何人也看不到你。黑洞之旅将是一个致命的旅程。如果一个人胆敢进入黑洞，他/她最终将被可怕的引力撕裂。
4.3亿光年外星系相撞形成巨大黑洞环
02月18日 10:33新浪科技
Arp 147合成图，图片中的黑洞环令人不可思议。
新浪科技讯 北京时间2月18日消息，第一眼看上去，文中刊登的太空图片似乎展现了一条珍珠项链。令人感到不可思议的是，这些色彩绚丽的“珍珠”实际上是Arp 147内的黑洞。Arp 147是两个星系合并后的产物，距地球4.3亿光年。
这幅合成图片利用美国宇航局(NASA)钱德拉X射线望远镜和哈勃太空望远镜获取的数据绘制而成。钱德拉望远镜获取的数据在图片中体现为粉红色区域，红色、绿色和蓝色区域的数据则来自于哈勃望远镜。Arp 147包括一个螺旋星系的残余，位于图片的右手侧，与螺旋星系发生相撞的椭圆星系位于左侧。此次相撞引发了一场恒星形成潮，恒星形成区在图片中体现为蓝环，内有大量大质量年轻恒星。
这些恒星的寿命只有几百万年或者更短，最后以超新星的形式爆炸，留下中子星和黑洞。只有极少数中子星和黑洞拥有伴星，随着吞噬伴星的物质，它们可能成为明亮的X射线源。Arp 147环周围散布着9个X射线源，亮度极高，一定是黑洞无疑，质量可能是太阳的20倍。
在左侧红色星系核心，望远镜探测到一个X射线源，能量可能来自于一颗“吃的不好”的超大质量黑洞。这个X射线源虽然在合成图片中并不明显，但在X射线图片中却显而易见。其他与Arp 147有关的天体同样清晰可见，包括图片左下方的一颗前景恒星和一颗背景类星体，粉红色的X射线源在类星体上方，红色星系位于其右侧。
借助于宇航局斯皮策太空望远镜的红外观测结果以及星系演化探测器的紫外观测结果，科学家得以估计出环内的恒星形成速度。通过估计形成速度同时使用双子星演化模型进行研究，科学家认为最为猛烈的恒星形成潮可能在1500万年前结束。在《天体物理学杂志》上，来自美国麻省理工学院的索尔·拉波波特、艾伦·莱文和本杰明·斯泰因霍恩以及私营公司“科学尤里卡”的大卫·珀利刊登了他们的研究发现。
5千万光年外发现质量最大黑洞：相当68亿个太阳
01月18日 09:24新浪科技官方微博
巨型黑洞：这是M87核心部位出现的一个巨大的喷流，距离地球约5000万光年
新浪科技讯 北京时间1月18日消息，据英国《每日邮报》报道，日前科学家们发现一个巨型黑洞，其质量高达68亿倍太阳质量。甚至其视界直径也相当于海王星轨道的4倍。视界是黑洞的边界，在此边界内，任务物质或信息都无法逃逸，连光也不例外。
这一巨型黑洞位于M87星系，距离地球约5000万光年。科学家们借助位于夏威夷经过特殊改装的望远镜进行观测并发现这一黑洞质量比人们原先的估计高两倍，使其成为已知质量最大的黑洞。
研究人员称这一超大质量黑洞有可能是过去某一阶段由数百个较小的黑洞合并而成的。相比之下，银河中央的黑洞质量要比它小1000倍。
当说到M87星系中央的黑洞时，来自德克萨斯大学奥斯丁分校的卡尔·吉布哈特(Karl Gebhardt)教授说：“它可是可以很轻易把整个太阳系吞进肚子里的。”
而来自加州理工学院的研究参与者，天文学家乔治·乔戈夫斯基(George Djorgovski)则补充说：“事实上，未来的观测可能会证实，我们现在认为是黑洞的天体真的是黑洞。因为即使是现在，我们也并没有直接的观测证据证明黑洞的存在。”
这个小组使用的望远镜是口径8.1米的，位于夏威夷莫纳克亚山顶的双子望远镜，并采用了自适应光学技术。
吉布哈特和他的小组成功地测量出围绕这一黑洞运行的恒星速度高达每秒500公里，这些数据使得他们有可能推算出中央黑洞的质量。他说：“这是对这一黑洞迄今最精确的质量推算数据。”之前的估算认为M87中央的黑洞质量约为30亿倍太阳质量。
不过，他们发现的这个大质量黑洞记录也不太可能保持太久。因为一群科学家们正谋划着调动全世界的望远镜进行组网观测，这将大大增强他们的观测能力，使他们更可能找到更大质量的黑洞。
黑洞喷射物吹出直径达1000光年炽热气泡
07月09日 10:45新浪科技
综合欧洲南方天文台的甚大望远镜和美国宇航局“钱德拉”X射线天文望远镜的观测数据，天文学家近日发现一个恒星黑洞喷射出一对迄今最强喷射物。这种喷射物也被称为微类星体，该微类星体吹出了一个直径达1000光年的炽热气泡。气泡比其他已知的微类星体大一倍左右，强度是其他微类星体的10倍多。这个恒星黑洞属于一个双星系统，该双星系统和喷射物的艺术效果图如图所示。
新浪科技讯 北京时间7月9日消息，据国外媒体报道，综合欧洲南方天文台的甚大望远镜和美国宇航局“钱德拉”X射线天文望远镜的观测数据，天文学家近日发现一个恒星黑洞喷射出一对迄今最强喷射物。这种喷射物也被称为微类星体，该微类星体吹出了一个直径达1000光年的炽热气泡。气泡比其他已知的微类星体大一倍左右，强度是其他微类星体的10倍多。
天文学家的最新发现成果发表于本周的《自然》杂志之上。论文第一作者曼弗莱德-帕古尔表示，“我们对黑洞所喷射出来的巨大能量感到震惊。这个黑洞质量只有数个太阳大，但是它却是最强大类星体和射电星系的微缩版，而射电星系所包含的黑洞质量通常是太阳质量的数百万倍。”
我们知道，黑洞在吞噬物质的同时会释放出巨大的能量。一般认为，能量通常会以辐射的形式(主要是X射线)释放出来。但是，新发现表明，一些黑洞可以通过由高速粒子组成的喷射物的形式释放同样巨大的能量。这种高速喷射物猛烈撞击周围的星际气体，并将其加热从而引发爆炸。这个不断膨胀的气泡是由不同温度的炽热气体和超高速粒子组成的混合物。不同能量波段(如光波、无线电波和X射线等)的观测数据帮助天文学家计算出了黑洞加热周围星际气体的总速率。
天文学家还可以观测到黑洞周围喷射物喷入星际气体的区域。通过观测，他们发现炽热气泡正在以每小时一百万公里左右的速度不断膨胀。论文联合作者罗伯特-索里亚介绍说，“与喷射源黑洞的尺寸相比，"NGC 7793’星云的喷射物长度是相当惊人的。如果把这个黑洞缩小到一个足球大小的话，那么每一个喷射物都可以延伸到地球之外，甚至达到冥王星的轨道之外。”
目前，天文学家还无法测量出该黑洞的大小。迄今已发现的最小恒星黑洞半径大约是15公里，平均质量是太阳质量10倍的恒星黑洞的半径大约是30公里，而大恒星黑洞的半径也许可达300公里。然而，与这对喷射物相比，这些黑洞显得太小了。这对喷射物在黑洞的两侧分别延伸出数百光年远。
这项研究将帮助天文学家更加深入地理解爆炸的恒星形成的小黑洞与星系中心的超大质量黑洞之间的相似之处。天文学家已经发现过超大质量黑洞所形成的特强喷射物，但是他们认为在相对较小的各种类星体中会很少出现这种强大的喷射物。新发现表明，各种类星体所产生的喷射物此前并未引起天文学家的注意。
这个吹气黑洞位于“NGC 7793”螺旋星云的边缘，距离地球大约1200万光年。根据气泡的大小和膨胀速度，天文学家发现这种喷射行为至少已持续了20万年。
人类观测史上最大最重黑洞被确认
01月18日 17:56科技日报
本报讯 据每日太空网、《科学》杂志在线版等1月17日报道，人类观测史上最大最重的黑洞现已被科学家确认，这是一个重达66亿倍太阳质量的“巨人级黑洞”，其规模大到足已鲸吞整个太阳系，而我们银河系中央的大质量黑洞比它小1000倍。
该黑洞位于椭圆星系M87的中心，距地球5000万光年，相对而言这可以算是我们的“近邻”了。以美国得克萨斯大学天文学家为首的科研小组，利用夏威夷双子望远镜的光谱设备和自适应光学系统，辅之以麦克唐纳天文台的望远镜进行观测，将获得的星群平均移动速度、星系外缘恒星运动状态和星系总质量等数据输入计算机进行精确模拟，最终生成了M87星系黑洞的质量——约66亿倍于太阳质量(误差正负4亿倍)，其黑洞事件视界(天文学中黑洞的边界，在此边界以内光无法逃逸)甚至是海王星轨道的4倍。
《科学》杂志在线版将该黑洞描述为“即使身在宇宙擂台的重量级拳击手之中，M87星系黑洞也将成为那最后一个傲然站立着的家伙”。主要研究人员、天文学家卡尔·格布哈特称，M87星系黑洞把太阳系整个生吞掉都不成问题。
M87 星系黑洞的出现并非新闻，便有荷兰研究小组报告称该黑洞正在偏离自己的星系“家园”，且其规模之巨大很可能由于它是两个单独黑洞合并而成的。这期间，很多关于M87黑洞的看法出炉，不过即使是最大胆的假设，也只试想它可能会有30亿倍太阳质量，比其真实分量少了一半还多。但要知道通常天文概念所述的“超大质量黑洞”，不过只是10倍至10万倍太阳质量的范围。
格布哈特在发布此结果的报告中称，他们已采取了现今对超大质量黑洞 “所能做到的最为准确的”质量估测，但遗憾的是人类迄今还未曾有过黑洞或黑洞事件视界的直接观测证据。而这种情形或将在内发生转变，他与其他天文学家计划将全球所有望远镜联结为一个庞大的阵列，以短于一毫米的波长扫描宇宙。这种精度之下，M87黑洞在“宇宙擂台实力榜”上的名次很有可能下降。
研究揭示完全成熟黑洞特性：时间静止
02月05日 09:49
存在于一个星系核心的超大质量黑洞 图像版权：NASA
新浪科技讯 北京时间2月5日消息，据美国太空网报道，黑洞演化的终点或许是成为一种让人费解的，时间呈现停滞的时空状态。现在，一项最新的研究提出了一种新方法，可以了解某个黑洞离到达演化的终点还有多远。
黑洞是宇宙中最神秘的天体之一。简单地说，它们就是当大量物质被压缩进入一个极小的区域，从而使其物质密度达到极高的状态。
尽管观测显示黑洞应当是宇宙中非常普遍的现象，但科学家们目前尚无法确切理解黑洞的内部状况。爱因斯坦的广义相对论通常会被用来理解黑洞的物理特性。
“但这是超出我们现有的物理知识的，”朱安·安东尼·瓦伦丁·克农(Juan Antonio Valiente Kroon)说。他是伦敦大学玛丽皇后学院的数学家。“要想理解黑洞内部发生的状况，我们需要发明新的物理方法。”
幸运的是，对于黑洞演化最终状态的物理学描述可能相对更简单一些。科学家们注意到，广义相对论的一个解可以得出一种状态，称为“克尔时空”(Kerr spacetime)。学术界现在相信，克尔时空便是黑洞演化到终点时呈现的状态。
“一般而言，相对论方程及其复杂，因此对于一个相对论系统，你应用这些方程的唯一方法便是借助计算机，”瓦伦丁·克农告诉记者说。“正因为如此，像克尔解这样的情况实在是一种例外。克尔解是广义相对论少数几个清晰明确的解之一，拥有直接的物理学意义。”
克尔时空是“时间独立”(time-independent)的，这意味着克尔时空中的任何东西都不会随时间发生改变。这也就意味着，时间停滞了。处在这种状态的黑洞事实上处于静止状态。
“有人可能会说，黑洞一旦演化到这一阶段，就不会再发生任何改变。”瓦伦丁·克农说。
在他们的最新研究中，瓦伦丁·克农和他在玛丽皇后学院的同事，托马斯·贝克达尔(Thomas Backdahl)已经找到一个方程，可以描述一个黑洞距离达到克尔时空状态还有多远。
这一过程可以很快发生，甚至在数秒内完成，一切完全取决于其质量。
为了应用这一方程，科学家们首先必须考察黑洞周围的一个区域，成称为“视界”。视界一般被定义为黑洞的边界，任何物质，甚至光线，一旦进入视界范围，将无法逃逸。
研究人员认为这项研究将有助于对黑洞的计算机模拟，并使其更逼近真实的观测数据。
天文学家们认为大多数星系，包括我们所在的银河系的核心存在超大质量黑洞。一些研究者认为这些黑洞正是克尔黑洞。
瓦伦丁·克农和贝克达尔已经将他们的研究结果发表在了1月19日出版的《英国皇家学会会报》A版。
揭示5亿光年外巨型黑洞细节：质量达太阳3亿倍
10月12日 10:35新浪科技微博
这是由哈勃空间望远镜广角行星相机-2号于4月份拍摄的活动星系马卡良509的图像
这是一张示意图，可以看到大量气体物质围绕黑洞作剧烈旋转运动，大量物质被吸入黑洞，但是也有一些气体团块被巨大的离心力甩出去，就像从黑洞发出的大量“子弹”
新浪科技讯 北京时间10月12日消息，包括美国宇航局哈勃空间望远镜在内的一组太空望远镜协同工作，揭示了一个超大质量黑洞周遭环境的惊人细节。观测显示这个巨型黑洞正不断向外抛射气体“子弹”，而由向黑洞下落的物质组成的吸积盘上方则存在着一个由炙热气体组成的巨大光晕。
一个由SRON荷兰太空研究院杰拉·卡斯塔(Jelle Kaastra)博士领导的小组对欧空局XMM-牛顿X射线空间望远镜，INTEGRAL伽马射线望远镜，以及美国宇航局哈勃空间望远镜COS紫外波段观测设备，钱德拉塞卡X射线望远镜以及雨燕伽马射线观测卫星获取的大量数据进行了分析。
研究人员选定的这一黑洞位于马卡良509星系(Mrk 509)核心，距离地球约5亿光年。这是一个巨型黑洞，其质量约相当于3亿倍太阳质量，并且仍在不断增大，因为它正不断吞噬周遭物质。当这些物质下落进入黑洞视界时，剧烈的摩擦产生大量的热量，使吸积盘发出明亮的X射线和伽马射线高能辐射。之所以选中马卡良509星系，是因为它的亮度会出现变化，这暗示其内部的物质流动非常剧烈。
在文中的这张图像拍摄于4月，由哈勃空间望远镜广角行星相机-2号拍摄。但是借助多架工作在不同波段的强大望远镜的数据进行合成，天文学家们首次获得了覆盖从红外到可见光，再到紫外，X射线到伽马射线波段的完整观测数据。
有关这一发现的相关论文已经被整合进7篇系列论文，发表在《天文学和天体物理学》杂志上，接下来数月间研究小组还将陆续发表更多的研究论文阐述这一发现的细节。
动画展示黑洞形成过程
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/v88/30606.html
/news/hot/video/69094.html
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4300万光年外发现黑洞似宇宙邪恶之眼
01月08日 08:11新浪科技微博
这个宇宙“邪恶之眼”事实上是一个距离我们4300万光年之外的旋涡星系NGC 4131，其中央存在一个活跃的黑洞，周遭被氢气物质包围，发出剧烈的X射线辐射
新浪科技讯 北京时间1月7日消息，据国外媒体报道，美国宇航局的三台望远镜似乎发现了一个在宇宙深处的眼睛，但事实上这只是一个近邻星系NGC 4151。这里的气体正和其中心部位一个不断增长的黑洞相互作用。
图像中这个白色的“瞳孔”是黑洞所在的位置。而周遭的红色则是氢气，它们在黑洞巨大引力的作用下正在向中央的黑洞坠落。最靠近中央的蓝色则是科学家们正在研究的X射线辐射，他们希望更好地理解黑洞与周遭的气体吸积盘之间是如何相互作用的。
科学博客Gizmodo本周写道：“对于我来说，这看起来就像是一只邪恶之眼。这是星系NGC 4151的中央部位，这是一个距离我们约4300万光年的旋涡星系。”NGC 4151是包含有一个活跃黑洞的距离我们最近的星系之一。这就为天文学家们提供了一个研究超大质量黑洞与其周遭气体物质之间相互作用的绝佳机会。这种相互作用或称“反馈机制”，已经被证明在黑洞的成长过程中起到关键性的作用。
科学家们现在正努力搞清楚这一吞噬过程何以释放出如此剧烈的X射线(蓝色)辐射，并希望借此加深他们对于黑洞吞噬机制的理解。因此看起来这个宇宙之眼的形状似乎完全出自巧合。围绕这个黑洞的那些红色氢气体物质是由美国国家自然科学基金会(NSF)的甚大天线阵(VLA)获取的。除此之外，这张合成图像还综合了来自美国宇航局钱德拉塞卡X射线空间望远镜(X射线波段，蓝色)和帕尔马山1米口径的雅各布·卡普坦望远镜(可见光波段，黄色)的图像数据。图像中在红色带中的黄色团块是炽热的恒星新生区。
哈勃拍星系中央照：潜伏黑洞质量相当1亿个太阳
01月17日 08:01新浪科技微博
仙女座星系的蓝色区域为蓝色明亮恒星，在超大质量黑洞附近形成。目前，天文学家仍不清楚这些恒星如何在这一区域形成。他们认为包括银河系在内的其他螺旋星系也存在这种现象
通过将哈勃望远镜拍摄的蓝光和紫外光曝光照片组合在一起，美国国家光学天文观测台的托德-劳尔获得这幅高清晰图像
新浪科技讯 北京时间1月17日消息，哈勃太空望远镜拍摄了一幅引人注目的照片，展现附近仙女座星系的“黑暗心脏”。这幅作品是迄今为止拍摄的展现另一星系中部的最为清晰的可见光照片。仙女座星系的中央潜伏着一个超大质量黑洞，质量相当于1亿个太阳。
在这幅可见光照片中，大量蓝色恒星环绕星系中部的超大质量黑洞，质量是太阳的1亿倍。黑洞附近的蓝星拥有2亿年历史，从天文学的角度上说，还很年轻。天文学家表示它们一定在黑洞附近形成。在黑洞的边界“事件穹界”，即使光线也无法逃脱黑洞的巨大引力。这个边界很小，无法在照片中观察到。事件穹界位于照片中央，座落于一个紧凑蓝星团附近。
紧凑蓝星团被更大的M31“双核”环绕。1992年，哈勃望远镜发现M31的存在。双核实际上是一个由老红星构成的椭圆环，它们环绕黑洞运行，与黑洞之间的距离超过蓝星。在轨道内的最远点移动时，恒星的速度较慢，形成第二核心的错觉。
环绕黑洞的蓝星年龄不超过2亿岁，一定在恒星附近形成，当时曾出现一次突然性恒星形成大爆发。大质量蓝星寿命较短，如果在其他地区形成，它们没有足够的时间迁移到黑洞附近。天文学家一直试图了解年轻恒星如何在黑洞的引力陷阱内部深处形成，以及如何在如此极端的环境下存活。在银河系，年轻恒星同样距离中央黑洞很近，说明这可能是螺旋星系的一个常见现象。
9月至2月间，哈勃望远镜的先进巡天相机拍摄了一系列仙女座星系核心照片，通过将这些蓝光和紫外光曝光照片拼接在一起，美国亚利桑那州图森国家光学天文观测台的托德-劳尔获得这幅超清晰图像，揭示仙女座星系中央的景象。每次拍摄时，“哈勃”都进行微小移动，以从不同角度展现这个星系。在11日于德克萨斯州奥斯汀举行的美国天文学会会议上，劳尔公布了哈勃望远镜的观测发现。
美科学家揭开黑洞高能X射线辐射之谜
06月21日10:35新浪科技
黑洞是宇宙中已知最致密的天体，科学家可以通过观测其吞噬周遭物质时发出的剧烈X射线辐射，从而发现黑洞的存在
新浪科技讯 北京时间6月21日消息，据美国宇航局网站报道，一项由美国宇航局，约翰·霍普金斯大学以及罗彻斯特理工学院共同开展的研究项目揭开了一项天文学中长期以来困扰科学家们的谜团，那就是恒星质量的黑洞是如何产生其最高能级水平的辐射的。
杰里米·施尼特曼(Jeremy Schnittman)是一位来自美国宇航局戈达德空间飞行中心的天体物理学家，也是这项研究工作的参与者之一。他表示：“我们在研究中对位于黑洞边缘地带温度高达十亿度气体中的粒子运动，相互作用以及复杂的磁场状态进行了观测。黑洞是宇宙中最极端的物理环境。”
通过计算机对黑洞吞噬气体的过程模拟，研究组发现他们可以重现一些活跃的黑洞发出的一些重要的X射线特征。当气体被黑洞吞噬时，首先这些气体会围绕黑洞高速转动，随后逐渐吸积，在其周围形成一个气体物质盘，在这个物质盘中积压的气体逐渐向黑洞盘旋下落，在这一过程中受到严重压缩并升温。最终在这一过程中的气体物质温度可以达到大约1200万摄氏度，这比太阳表面的温度还要高2000倍以上。这样的气体物质会在低能级X射线，或叫“软X射线”波段发出强烈辐射。
然而，40多年以来的观测资料表明，这些黑洞有时候还会产生一些能级水平更高的，或者叫做“硬X射线”的辐射。而要想产生这一能级水平的辐射，需要的能量将是发出软X射线辐射水平的数万倍。硬X射线辐射现象的存在说明更高温度气体物质的存在，其温度将达到数十亿摄氏度。而此次的最新研究则是在理论与观测之间架起了一座桥梁，展示了在高温气体盘旋下落的过程中可以同时产生软X射线与硬X射线辐射。
朱利安·克罗利克(Julian Krolik)是约翰·霍普金斯大学教授，斯科特·诺贝尔(Scott Noble)则任职于罗彻斯特理工学院。施尼特曼与上述这两位教授合作，开发了一套方法来模拟黑洞吸积盘的内部过程，追踪X射线辐射和运动，并将模拟结果与观测数据进行比对。
诺贝尔开发了遗体计算机模拟程序，解决了描述吸积盘中向黑洞下落气体的运动以及与之关联的磁场特性的所有方程。模拟现实下落过程中的气体，由于其温度，密度和速度急剧上升，极大的放大了吸积盘内部的磁场强度，后者转而对气体产生进一步的影响。这样模拟的结果便是得到一团以接近光速的极高速度围绕黑洞旋转的物质团。该模拟程序同时监测下落气体流，吸积盘中的电场，磁场，并同时考虑爱因斯坦相对论的原理。在位于德州大学奥斯丁分校的美国德克萨斯超级计算中心的帮助下，诺贝尔的模拟程序使用了“巡游者”超级计算机6.3万块处理器中的960块，持续进行了27天的运算之后得到了结果。
多年以来，不断改进的X射线观测证明存在一种高温的，位于吸积盘上方稀薄的冕状结构，其可以产生硬X射线辐射，这种结构非常类似于太阳的日冕结构。诺贝尔表示：“天文学家们预期这个吸积盘会支持强烈的磁场，并认为这种磁场可以解释这种冕状结构的产生。”他说：“然而没有任何人可以确认这种机制是否真的存在，我们并不清楚实际的观察结果是否将和我们的理论相符合。”
借助诺贝尔创建的模拟程序，施尼特曼和克罗利克对X射线在冕状结构和吸积盘内如何产生，吸收和散射的全过程进行了观察。结合各方数据，研究小组首次完整构建出一个将充满磁场震荡的吸积盘，温度高达数十亿摄氏度的冕状结构，以及在吸积过程中产生的硬X射线的现象都包含在内的模型机制链条。6月1日，有关这一发现的文章已经发表在《天体物理学报》上。
在冕状结构中，电子和其它粒子的运动速度接近光速。当来自吸积盘的低能X射线抵达这一区域时，它有可能会和这一区域的一个粒子发生撞击，这种撞击极大提升了X射线的能级，这一机制被称作“逆康普顿散射”。
克罗利克表示：“黑洞是非常诡异的，其周遭区域所具有的极高温，极高运动速度以及极端引力环境都展示着广义相对论的不可思议。”他说：“但是我们的计算证明，我们只需要最普通的物理学理论便可以了解有关这种奇异天体的很多信息。”
另外需要指出的是，这项研究所基于的是无自转黑洞。研究组目前正打算将他们的结果扩展到具有自旋的黑洞上去。在后者的情形下，转动的黑洞会将物质盘进一步向内拉伸，使情况更加复杂。研究组还打算将他们的研究结果与美国宇航局和其它航天机构积累的海量观测数据进行比对。
黑洞是宇宙中已知最致密的天体。恒星级别的黑洞是当大质量恒星耗尽其燃料之后塌缩形成的，它可以将20倍太阳质量的物质压缩入一个直径仅有约120公里的球体范围内。
揭秘超大质量黑洞快速形成原因:无吸积盘限制
08月12日08:12新浪科技
新浪科技讯 北京时间8月12日消息，据国外媒体报道，研究人员称，宇宙形成之初，黑洞的增长速度令人难以置信。这或许有助于解释为什么在宇宙早期就出现了超大质量黑洞。
黑洞因其超高密度而拥有巨大的引力，即便是光也无法从中逃脱。对于黑洞的形成普遍认为是由于大质量恒星在演化末期发生了剧烈的超新星爆炸，爆炸将其核心挤压成一个密集极高的星体——这就是黑洞。
超大质量黑洞大都出现在星系的中心位置，其质量是太阳的几百万倍至几十亿倍。在宇宙形成早期，约在宇宙大爆炸后8亿年，如此巨大的黑洞就已经出现。然而，人们一直无法解释的是，为何这些大块头能够在相对如此之短的时间内就能够迅速形成呢？
当今黑洞的增长速度受到吸积盘(accretion disks)的限制。吸积盘由气体和尘埃组成，围绕黑洞旋转并不断被吸积到黑洞之中，它以两种方式防止黑洞快速膨胀。其一，由于吸积盘中的物质被吸入黑洞，会对其他坠入黑洞的物质形成阻塞。其二，由于阻塞过程中的不断碰撞而使得黑洞温度上升，从而形成带能辐射(generating energetic)，将气体和灰尘从黑洞中驱散出去。
此项研究的带头人、来自以色列魏茨曼科学研究所(the Weizmann Institute of Science)的天体物理学家亚历山大·塔尔(Tal Alexander)说：“与吸尘器不同，黑洞并不是积极主动地吸入物质。一个恒星或者气体流能够在黑洞周围形成稳定的轨道，就像是地球围绕太阳运转一样。很难设想有什么方法可以让这些气体流以足够快的速度进入黑洞，从而使得黑洞快速膨胀。”
然而，亚历山大和他的同事Priyamvada Natarajan已找到对于此问题的一个解答——在没有吸积盘限制的情况下早期黑洞或许可以快速膨胀成为超大质量黑洞。他们二人的研究发现已于8月7日在《科学》杂志网站发表。
他们的研究方法是模拟早期黑洞的增长过程。他们将一个约太阳十倍大小的黑洞放入在成千上万的星团之中，并在黑洞周围模拟出寒冷、稠密且非透明的连续气体流。亚历山大说：“我们所模拟的早期宇宙和现实的宇宙相比要小很多，但在密度上却更大。”
正是由于气体流寒冷且稠密，从而掩盖了坠入黑洞物质发出的大量带能辐射。此外，围绕黑洞的众多恒星所产生的引力使得气体流随机运动，这种杂乱无章的运动方式阻止了吸积盘本就缓慢的形成过程。这就意味着，来自四面八方的物质不需要被迫围绕其旋转进而逐渐被吸入黑洞，而是直接落入黑洞之中。
研究人员认为，在研究模型中所观测到的黑洞“超指数增长”表明，一个只有太阳十倍大小的黑洞能够在宇宙大爆炸仅10亿年后增长至太阳质量的100亿倍。亚历山大说：“这个研究结果对于大爆炸后超大质量黑洞的快速形成给出了较为合理的解释。”。
未来的研究方向是探究在当今宇宙中是否也存在黑洞的超指数增长。见于宇宙早期的高密度且高质量的气体流，或许存在于同样高密度且不稳定的恒星集群形成过程中，又或许存在于现有超大质量黑洞周围的吸积盘中。
NASA发现罕见黑洞光冕：X射线变模糊被拉长
08月20日08:34 参考消息
核光谱望远镜阵列捕捉到黑洞吸入光冕并拖曳周围时空的场景
参考消息网8月19日报道 英国《独立报》网站8月17日发表题为《美国航天局发现罕见的黑洞现象》的文章，内容如下：
科学家以有史以来最清晰的视角观察到黑洞旋转时拖曳周围时空的方式，这一发现可能导致人们对爱因斯坦的相对论产生新的认识。
美国航天局(NASA)的核光谱望远镜阵列记录了这一现象。当时，一种被称为光冕的X射线致密源向黑洞移动并被吸入，这使得X射线变得模糊并被拉长。这种现象很罕见，以前也从未有人进行过如此详细的研究。
光冕发出的光将科学家正在研究的这部分黑洞照得通亮。NASA称这仿佛是在他们观察的地方点亮了一个火把。
所涉及的黑洞被称为“马尔卡良335”，距地球约3.24亿光年，质量相当于1000万个太阳，但体积仅为太阳的30倍。这个旋转的黑洞会拉伸周围的时空。研究这种模糊现象可有助于科学家更好地认识至今仍很神秘的黑洞光冕。
此外，由于光冕粒子的速度，它或许还有助于证明爱因斯坦的相对论所描述的一些效应。核光谱望远镜阵列首席研究员菲奥娜·哈里森说：“核光谱望远镜阵列所观察到的这种前所未有的现象使人们可以对广义相对论中最极端的光线扭曲现象进行研究。”
英国物理科学新闻网站8月17日发表题为《光脉冲揭示罕见黑洞》的文章，其内容如下：
宇宙中的黑洞如此之多，不可能一一统计。单单银河系就可能有1亿个这样令人着迷的星体。几乎所有黑洞都可归为以下两类中的一类：大型和超大型。天文学家确信，质量为太阳10到100倍不等的黑洞是濒死恒星的残骸，而质量为太阳100万倍的超大质量黑洞则位于大部分星系的中央。
但宇宙中也零星散布着一些看上去更神秘的黑洞。这些质量是太阳一百到几十万倍不等的中等质量黑洞，由于难以测量，以至于它们的存在有时都会引发争议。
如今，一个天文学家小组已对一个距地球1200万光年、质量是太阳400倍的黑洞M82X-1进行了精确测量，由此证实了它的存在。英国《自然》周刊网站今天公布了马里兰大学天文学研究生迪拉杰·帕沙姆和两名同事的这项研究成果。
研究报告的合著者之一、马里兰大学天文学教授理查德·穆绍茨基说：“体积在这一范围的黑洞最难遇见。天文学家一直在问，这些星体存不存在？它们的特性是什么？人们之前未能获得数据来回答这些问题。”穆绍茨基表示，该团队研究的这个黑洞是第一个得到精确测量的中等质量黑洞，从而“成为这类黑洞一个令人信服的例子”。
引力波发现再受质疑：或低估宇宙尘埃影响
09月25日14:36 参考消息网
路易斯安那州和华盛顿州各有一处引力波天文台，长长的结构是干涉测量臂，可发现数亿光年外的黑洞合并(资料图)
参考消息网9月24日报道 外媒称，科学家打算查明“大爆炸”之后非常、非常、非常短的时间内发生了什么，而宇宙尘埃可能毁掉了这项尝试。
英国《每日邮报》网站9月22日报道发表题为《“大爆炸信号”不过是尘埃吗？》的报道称，今年3月，美国科学家认为他们看到了宇宙扩张、万物初始之际一个非常短暂的瞬间。
但是，其他研究团队很快对这项惊人的发现提出质疑。他们认为，哈佛大学BICEP观测小组可能低估了银河系中尘埃的影响。
现在，欧洲航天局最近通过“普朗克”卫星进行的一项研究给后一种说法提供了更大可信度。
他们的研究显示，BICEP观测小组观察的天空所包含的宇宙尘埃比之前估计的要多。
该研究建立在另外两项独立研究的基础之上。这两项独立研究认为，对于科学家观察到的扭曲图案，既可以用早期宇宙的“引力波”来解释，也可以简单地用尘埃来解释。
尽管这对BICEP观测小组的研究结果构成了打击，但这并不意味着他们的努力完全错了。BICEP团队和“普朗克”团队现在正合作进行最后评估，评估结果将在明年之前公布。
他们的研究围绕爱因斯坦的一个理论进行。该理论认为，当巨大的爆炸发生时，它会在时空中留下涟漪，这种涟漪叫做“引力波”。
最初的“引力波”可以让我们了解宇宙的诞生。科学家已经发现了它们在宇宙微波背景辐射中留下的印记。宇宙微波背景辐射是“大爆炸”的余晖。
该理论认为，这场最初的爆炸使得处于婴儿期的宇宙从无限小变成接近一个弹子的大小。
今年早些时候，专家们认为，他们已经看到这些“引力波”，并称赞该实验是一项重大进展。
帮助制造“引力波”探测仪器的彼得·埃德教授当时对《每日邮报》报记者说：“老实说，真是难以置信。对我而言，这是在证实一个古怪的想法。”
为了这项研究，天文学家花了三年时间用安装在南极的一架望远镜搜索了大约2%的天空。
几十年来，科学家一直未能观察到“引力波”，这是因为很难区分“引力波”制造的光的卷曲和今天银河系产生的尘埃。
英国广播公司的一则报道说，BICEP团队希望观察最清晰的天空——南极洲上空——来克服这个问题。
但他们未能利用欧洲“普朗克”卫星收集的尘埃数据。“普朗克”卫星观测天空的频率远比其他卫星高。
“普朗克”团队宣称，BICEP团队观察的天空区域四处存在尘埃热辐射偏振。
“普朗克”团队的科学家塞西尔·雷诺对英国广播公司新闻频道的记者说：“这是可能的，但我们测量中的误差相当高。”
NASA宇宙图片：高密星系中心存在特大质量黑洞
图集：http://slide./d/slide_5_453_52733.html#p=3
NASA发现最明亮死亡恒星 能量相当于千万个太阳
10月10日09:49中国新闻网
图：NASA以多波长绘制的图像，中央的粉色光点就是这颗脉冲星。
中新网10月10日电 据外媒报道，日前，科学家们利用美国宇航局(NASA)的望远镜，发现了一颗迄今为止人类所知的最明亮“死亡恒星”，散发着近乎等于1000万个太阳的能量。
这颗脉冲星是天文学家们利用NASA的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)所发现的，它位于梅西耶82(M82)星系的中心，距离地球约有12万光年的距离。
报道称，脉冲星是中子星的一种，是超新星爆炸之后的恒星残骸。科学家们最初认为在这里存在的是一个黑洞，但事实并不是这样。
核光谱望远镜阵列的主要研究人员哈里森称，这颗脉冲星有着一个黑洞的全部威力，但质量却小得多。
瑞士科学家发现巨大黑洞：挑战星系形成理论
07月31日10:46新浪科技
天文学家发现了成长速度远快于宿主星系的黑洞
新浪科技讯 北京时间7月31日消息，据国外媒体报道，在大多数星系的中心都能发现黑洞的存在，而大部分黑洞的质量与其宿主星系比起来都无足轻重。然而，苏黎世联邦理工学院的科学家发现了一个质量尤其巨大的黑洞，其成长速度显然超过了本身所处的星系。这一现象让天文学家开始质疑以往有关星系与其中心黑洞共同演化的理论。
Benny Trakhtenbrot是苏黎世联邦理工学院天文学研究所的科学家，他和一个天体物理学国际团队正在寻找宇宙初期巨型黑洞的踪迹，所用的设备是位于夏威夷的10米口径凯克望远镜。尽管这是很常规的观测，但Trakhtenbrot和团队成员们在第一次发现这样的黑洞时都感到十分惊奇。他们获得的数据揭示出，在一个遥远的星系(称为CID-947)中，存在着一个巨大的黑洞。由于该星系的光线到达地球需要一段相当长的时间，因此天文学家观测到的是宇宙只有不到20亿岁的情形，这只是宇宙目前年龄的14%(从宇宙大爆炸至今已经过去了约140亿年)。
天文学家对凯克天文台的数据进行分析后发现，CID-947星系的黑洞拥有相当于70亿个太阳的质量，是目前发现的最大黑洞之一。不过，令研究者惊奇的不是黑洞的质量，而是CID-947星系的质量。“观测数据对应的是一个典型星系的质量，” Trakhtenbrot说，“所以，我们看到的是在一个正常大小的星系中，出现了一个超大型的黑洞。” Trakhtenbrot目前是一位博士后研究员，在Macella Carollo教授的河外天体物理学团队中工作。他们的结果实在是太过出乎意料，团队中的两位天文学家不得不各自对星系质量进行了验证。两个人最终得到了相同的结论。该团队的研究结果发表在近期的《科学》(Science)杂志上。
早期宇宙中有什么不同？
大部分星系，包括我们所在的银河系，都在中心处有一个黑洞，其质量可达数十亿个太阳的质量总和。研究共同作者、苏黎世理工学院的Kevin Schawinski教授说：“黑洞是具有极其强大引力的物体，没有任何东西——包括光——能逃脱它们的引力。爱因斯坦的相对论描述了黑洞如何弯曲时空本身。”物质在受到黑洞引力作用时，会获得极大的加速度，并发出特定的高能辐射，这种现象也证实了黑洞的存在。
到目前为止，天文学家的观测已经表明，宿主星系(host galaxy)中包含的恒星数量越大，其中心的黑洞也越大。“这一结果与目前的宇宙是相符的，而这只反映了宇宙近期的情况。” Trakhtenbrot说道。这一联系以及其他证据，使科学家提出了这样的假说：黑洞的成长和恒星的形成是齐头并进，“手拉着手”的。Trakhtenbrot称，这一假说值得商榷，想象一下，这些恒星的形成和黑洞的“补给”都来自一个共同的冷气体池。而且，之前的研究显示，在黑洞成长过程中释放的辐射会控制，甚至中止恒星的形成，因为这些释放的能量会加热气体。然而，最新的研究结果表明，这些过程可能以不同的方式进行，至少在早期宇宙中如此。
恒星继续形成
Trakhtenbrot及其同事所发现的这个遥远的年轻黑洞，质量比其宿主星系小大约10倍。在目前的宇宙中，黑洞的质量通常只能占到宿主星系质量的0.2%到0.5%。“这意味着该黑洞的成长效率比它所处的星系高得多——否定了预言它们"手拉着手’共同发展的模型”，苏黎世理工学院的研究人员解释道。
研究人员对观测结果的分析还显示，尽管黑洞已经到达成长期的末段，但恒星还是在不断形成。与以往假说不同的是，黑洞驱使的能量和气体流并没有阻止恒星的形成。
CID-947星系在未来还将继续成长，而黑洞质量与恒星质量之间仍然有着重要的联系。研究人员认为，CID-947星系可能会成为目前宇宙中最极端、最大型的星系系统的前体，就如同距离银河系约2.2亿光年的英仙座NGC 1277星系。他们希望利用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波射电望远镜阵列(ALMA)的观测，获得更多有关黑洞与宿主星系的关联信息。(任天)
银河系附近发现超大质量双黑洞:旋转似中国太极
09月02日08:16新浪科技
在银河系附近一个星系的中心，天文学家发现了一对超重黑洞(特大质量的黑洞)。它们就如同一对滑冰运动员，围绕着彼此不断旋转。双黑洞产生的能量极其巨大，使得寄主星系中心的亮度大大强于星系中成千上万的恒星，科学家将其称为类星体。
这两个中央黑洞是在Markarian 231星系发现的，这项发现也表明双黑洞系统可能比人们原先预想的要普遍。Markarian 231星系距离地球5.81亿光年，科学家们通过哈勃望远镜观察从Markarian 231星系发出的紫外线，发现了双黑洞系统“极端且令人叹为观止的性质”。
新浪科技讯北京时间9月2日消息，据国外媒体报道。在银河系附近一个星系的中心，天文学家发现了一对超重黑洞(特大质量的黑洞)。它们就如同一对滑冰运动员，围绕着彼此不断旋转。双黑洞产生的能量极其巨大，使得寄主星系中心的亮度大大强于星系中成千上万的恒星，科学家将其称为类星体。
由中科院国家天文台研究人员陆由俊、闫昌硕和美国俄克拉荷马大学戴新宇、北京大学于清娟组成的研究团队发现在距离地球最近的类星体 Markarian231中隐藏着超大质量双黑洞。此番首次用连续谱的特征方法发现的证据确凿的双黑洞，为人类在宇宙中发现和确认更多双黑洞系统指出了新方向，并对理解星系和类星体的形成演化以及进一步研究引力波和基本引力理论具有重要意义。该项研究成果已发表在国际期刊《天体物理杂志》上。
本次观测到的两个中央黑洞是在Markarian231星系发现的，这项发现也表明双黑洞系统可能比人们原先预想的要普遍。类星体是超重黑洞周围包含气体与尘埃的过热区域。它们的温度非常高，常常被认为是宇宙中最为耀眼明亮的物体，亮度可以达到它们的寄主星系的千万倍。但这种极度明亮的状态只占据星系整个寿命的一小部分，使之非常罕见。
Markarian231星系距离地球5。81亿光年，科学家们通过哈勃望远镜观察从Markarian231星系发出的紫外线，发现了双黑洞系统“极端且令人叹为观止的性质”。
如果在该类星体中心只存在一个黑洞，那么由其附近炽热气体形成的吸积盘就会发射大量的紫外射线。然而，观测显示来自盘中心的紫外辐射骤然减弱。这一特征就为吸积盘上存在着一个巨大的绕中心黑洞旋转的面包圈洞结构提供了有力观测证据。基于动力学模型，对此光学紫外连续谱的最好解释就是吸积盘中心是由两个相互绕转的超大质量黑洞构成，它们将吸积盘内区物质扫除殆尽。中心主黑洞的质量约为1.5亿个太阳质量，而在圈洞内绕主黑洞旋转的次黑洞的质量则有4百万个太阳质量。次黑洞携带有一小吸积盘并发射紫外辐射。
根据来自中国科学院国家天文观测研究中心的路由俊介绍，寻找、证认双黑洞对理解星系和类星体的形成演化以及进一步研究引力波和基本引力理论都具有重要意义。尽管理论上预期在相当多的星系和类星体中心存在超大质量双黑洞，观测上有关双黑洞存在的证据仍很模糊、稀少。他们的这一发现不仅提供了在Markarian231中存在密近超大质量双黑洞比较确凿的证据，而且也给出了利用类星体光学紫外连续谱辐射缺失这一新方法系统搜寻双黑洞的一个样板。
“我们的发现很可能会改变当前双黑洞的研究和搜寻的方向。通过对类星体光谱的系统研究很有可能会发现大量的双黑洞系统，从而极大地推动对双黑洞系统与其环境相互作用的物理过程、双黑洞绕转辐射的引力波的探测等方面的研究。”陆由俊说。
科学家相信较小质量的次黑洞可能是Markarian231星系合并后的较小星系的残留物，两个黑洞围绕彼此旋转一周大概需要1.2年的时间。而星系的合并则使Markarian231星系成为了一个富有巨大能量的星暴星系，其恒星形成率为银河系的100倍。这一组黑洞将会围绕彼此螺旋运动，并有可能在几十万年内发生碰撞。
上周，斯蒂芬·霍金教授表示黑洞可能并不是我们以前所认为的那样，它可能并不是一个“永恒监狱”。相反，他的新理论认为在黑洞中所消失的东西可能存在于另外一个宇宙之中。他在一场公开演讲中讲道：“如果你觉得你处于黑洞之中，一定不要放弃，一定能够找到出去的路。”这场讲座所传达的讯息就是黑洞并不是我们所想象的那样黑暗无边。
理论物理学家将重新获得的信息比作一部被烧毁的百科全书，这本书中的信息其实并未真的丢失，但要将其破译却也颇有难度。霍金说：“但破译这些混乱信息的艰难过程最终却会还原出事物完整的原始面貌。”
科学家发现超大黑洞 质量相当于3.5亿个太阳
09月28日22:52中国新闻网
资料图：宇宙中的一个黑洞。
中新网9月28日电 据英国皇家天文学会网站报道，英国科学家近日在一个新发现的星系中央，找到一个超大型黑洞，较同等星系一般可能出现的黑洞大30倍，甚至违反现有星系演化及黑洞行为理论。
报道称，科学家早前使用美国太空总署(NASA)的斯皮策太空望远镜，发现“SAGE0536AGN”星系， 推算至少在90亿年前形成。
英国基尔大学及中央兰开夏大学的天文学家在《皇家天文学会月刊》发表报告，指量度围绕星系中央转动的气体速度后，推断星系中央有一个黑洞，再使用南非大望远镜(SALT)收集星系释放出的氢核射线数据，以确定黑洞大小。英国皇家天文学会网站报道称，结果发现黑洞之大违反现有理论，其质量相当于3.5亿个太阳。
领导研究的基尔大学天体物理学家范卢恩指出，以星系相当于250亿个太阳质量而言，黑洞实在是太大。 星系一般与其内部的黑洞同时生长，研究人员对超大黑洞提出两个解释，一是黑洞生长速度远较周围的星系快，二是星系未发育成熟就停止生长。新发现的星系或许 只是特例，但也可能是一种全新星系，科学家对此尚无定论。
天文学家捕捉到神秘黑洞耀斑：或光冕喷射所致
10月30日10:40新浪科技
从图中可以看出，光冕能产生黑洞周围的X射线耀斑。光冕(图中紫色标记部分)向内聚集(左)，慢慢变得明亮，然后从黑洞中发射出去(中和右)。目前，天文学家尚不清楚光冕为何发生位移，但可以确定的是这一过程导致了X射线光变亮。
过去，天文学家曾观测到黑洞耀斑，但是有关耀斑成因一无所知。如今，研究人员首次研究发现，一个超大质量黑洞的耀斑是由光冕引起。这是一幅超大质量黑洞的艺术概念图。
新浪科技讯 北京时间10月30日消息，据国外媒体报道，加拿大圣玛丽大学天文学家借助美国宇航局斯威夫特天文台和核光谱望远镜阵列观测到一个来自超大质量黑洞的耀斑，这个超大质量黑洞距离地球约3.24亿光年。天文学家近日研究发现，耀斑的形成应该是由光冕喷射所造成，但是光冕位移的具体细节还有待进一步研究。
黑洞能发出巨大的能量脉冲，然而，产生这种现象的原因，一直以来都是个谜。研究人员借助美国宇航局斯威夫特天文台和核光谱望远镜阵列，首次观测到一个超大质量黑洞的耀斑，耀斑的形成原因是光冕喷射。光冕是黑洞周围一个神秘的高能粒子源，能够产生X射线。超大质量黑洞本身并不发光，但它周围常常有发光的热吸积盘环绕。黑洞的引力将环绕的气体吞噬，从而加热气体并导致其发出不同的光。黑洞附近的另一辐射源是光冕，光冕由高能粒子组成，能产生X射线光。然而，天文学家尚不清楚有关光冕产生的具体细节，及其形成过程。
天文学家认为，光冕有两种可能的结构。“灯柱”模型理论认为，光冕是一种密集光源，类似灯泡，沿黑洞旋转轴分布于黑洞上下两端。另外一种模型理论认为，光冕广泛扩散，像黑洞周围的大块云，或像“三明治”中的面包片一样紧紧包住周围的吸积盘。美国宇航局的最新观测数据则偏向支持“灯柱”模型理论，并且详细展示了灯泡一样的光冕是如何移动的。圣玛丽大学科学家丹-威尔金斯表示：“这是我们首次观测到这一耀斑现象，并能将光冕喷射与耀斑联系起来。它将有助我们了解，超大质量黑洞是如何为宇宙中的明亮天体提供能量。”
该项观测始于斯威夫特天文台捕捉到一个来自超大质量黑洞的耀斑，这个超大质量黑洞名为“马卡良335”，位于飞马座方向上，距离地球约3.24亿光年，曾是银河系中心最明亮的X射线源之一。斯威夫特天文台最初是用来监视天空，搜索宇宙中的X射线和伽马射线爆。研究项目负责人卢杰-伽罗称：“发生过一件很奇怪的事情，"马卡良335’的亮度减退了30倍。”自以来，摩海德州立大学天文学家德克-格鲁普就利用斯威夫特天文台，对这个黑洞进行定期监控观测。9月，斯威夫特天文台在巨大的耀斑中发现了“马卡良335”，八天后，核光谱望远镜阵列的X射线观察仪对准该观测目标，见证了耀斑事件的后半部分。经过一番仔细的数据分析，天文学家意识到，他们观测到的是黑洞光冕的喷射以及最后坍塌。威尔金解释说：“光冕先向内聚集，然后像喷气式飞机一样向外喷射。目前，我们仍不清楚黑洞内的光冕喷射是如何形成的，不过我们猜测，在黑洞光冕坍塌前正慢慢形成喷射基础。”
光冕能快速移动。研究人员发现，这次与“马卡良335”有关的光冕移动速度约为光速的百分之二十。首席研究员菲奥娜-哈里森表示：“一直以来，我们称之为光冕的X射线源的本质都是一个谜。但是，这次能够观测到这一戏剧性变化，令我们对其大小和结构的了解有了头绪。”许多其它有关黑洞的难题仍然存在，比如，天文学家首先想了解是什么引起光冕喷射。
科学家见证黑洞吞噬恒星：喷射高速闪光
12月02日 09:57 参考消息网
黑洞吞噬恒星的示意图（美国每日科学网站）
参考消息网12月1日报道 美媒称，以约翰斯·霍普金斯大学科学家为首的一支国际天体物理学家团队首次见证了一颗恒星被黑洞吞噬，并且喷射出以近似光速移动的闪光物质的景象。
据美国每日科学网站11月27日报道，美国学术期刊《科学》杂志对这一发现进行了报道。约翰斯·霍普金斯大学的哈勃项目研究员舒尔特·范费尔岑说，研究者跟踪观察了这颗恒星——其大小与太阳相似——离开其通常的轨道滑入特大质量黑洞的引力场内并被吸入的过程。
范费尔岑说：“这些现象是极其罕见的。这是我们第一次看到随后发出圆锥形喷射（即射流）的恒星毁灭。我们在几个月的时间里观察了整个过程的呈现。”
报道称，黑洞是十分致密的太空区域，其不可抗拒的引力使得物质、气体甚至光无法逃逸，从而使它们无法被看到，并且在太空结构中形成某种真空的效应。
天体物理学家曾预言，当黑洞强行吸入大团的气体时——在本案例中是整颗恒星，快速运动的等离子射流会从黑洞边缘即“事件视界”附近逸出。等离子是磁场中的基本离子。
报道称，对恒星被摧毁现象的首次观测是由俄亥俄州立大学的一个研究小组在夏威夷州用一台光学望远镜完成的。该小组12月初通过推特网宣布了这一发现。
在了解到这一现象的存在后，范费尔岑与英国牛津大学罗布·芬德率领的一个天体物理学小组取得了联系。该团队在第一时间用射电望远镜对上述现象进行了跟踪。他们刚好及时捕捉到这一过程。
到这一过程结束时，这支国际团队获得了来自卫星以及收集X射线、射电及光学信号的地面望远镜的数据，从而能够提供有关这一天文事件的出色的“多波长”肖像画。
报道称，一个有利因素是，此次成为观察对象的星系与地球的距离比科学家此前为了跟踪恒星毁灭后出现的射流而研究的那些星系更近一些。该星系距离地球约3亿光年，而其他被跟踪的星系与地球的距离至少三倍于此。
该国际团队的第一步是排除这种闪光是来自一种预先存在的被称为“吸积盘”的广阔漩涡状物质的可能性。“吸积盘”是在黑洞吸入来自太空的物质的过程中形成的。这一步骤有助于证明来自该星系的亮光突然增强是由于一颗恒星新近陷入了黑洞。
范费尔岑说：“恒星被黑洞毁灭的过程相当复杂，远未被人们了解。通过观测，我们知道恒星碎片流可以成形且相当迅速地形成射流。这是构建有关这些现象的完整理论的宝贵素材。”
天文学家首次银河系中心黑洞周围探测到磁场
12月16日 09:45新浪科技
天文学家首次在银河系中心黑洞的事件视界之外探测到了磁场。这是一个突破性的发现，将为研究黑洞如何运转提供线索。
天文学家发现，这些庞大的结构就像利用磁场供能的发动机。这是天文学家首次首次在银河系中心黑洞的事件视界之外探测到磁场。
到目前为止，研究者只能对磁场的性质和运作进行理论推测。
新浪科技讯 北京时间12月16日消息，据英国《每日邮报》报道，天文学家首次在银河系中心黑洞的事件视界(event horizon)之外探测到了磁场。这是一个突破性的发现，将为研究黑洞如何运转提供线索。据介绍，这是一个非常庞大的结构，有点类似利用磁场功能的发动机，能将能量转化为辐射并喷射到数千光年之外。
不过，直到目前为止，科学家只能对磁场的性质和运作进行理论推测。“理解这些磁场非常关键，”研究第一作者、哈佛-史密森天体物理中心的迈克尔·约翰逊(Michael Johnson)说，“此前还没有人能够解决事件视界附近磁场的问题。人们对这些磁场的存在有过预测，但没有人探测到过。”
这项新研究的数据为数十年来的理论工作提供了坚实的观测基础。事件视界是一个存在于黑洞周围的理论边界，没有光或其他辐射能够从里面逃逸。当任何物体太过靠近黑洞边缘——即事件视界——时，其原子都会分离。原子核会消失在视界下方，轻得多的电子则被黑洞的密集磁场捕获，在磁场周围高速盘旋。这种盘旋运动导致了光子的释放。
天文学家利用事件视界望远镜(EHT)探测到了这一宇宙奇观。EHT是一个全球性的无线电望远镜网络，其功能是对银河系中央的人马座A*黑洞进行观测，捕捉其周围环境的清晰图像。
宇宙中存在至少三种类型的黑洞：原生黑洞是最小的黑洞，存在体积只有原子大小，质量却相当于一座山的原生黑洞；恒星黑洞时最常见的类型，大小是太阳的20倍以上，很可能有数十个这类黑洞散布在银河系内部；超大质量黑洞是位于星系中央的巨型黑洞，每一个的大小都是太阳的100万倍以上。
研究团队在1.3毫米波长上获得了一些观测结果，发现这一波段的光是线性偏振的。对人马座A来说，偏振光是由磁场周围盘旋的电子产生的，因此，通过这些光可以直接追踪到磁场结构的痕迹。
天文学家利用“事件视界望远镜”(EHT)探测到了这一奇特的宇宙奇观。事件视界望远镜是一个全球性的无线电望远镜网络，其功能是对银河系中央的人马座A*黑洞进行观测，捕捉其周围环境的清晰图像。
EHT相当于一个地球大小的巨大望远镜，能提供非常详细的细节，它能解析出最小为15微角秒的特征。1角秒是1度角的3600分之一，15微角秒相当于能看到月球上放置的一颗乒乓球。如此之高的解析度是有必要的，因为黑洞时宇宙中压缩得最为致密的物体。
银河系中央的黑洞被称为人马座A*，尽管它的大小相当于400万个太阳，但其跨度只有1200万公里，比太阳到水星的距离还要小。不过，由于黑洞能引起光线扭曲，并放大事件视界，因而在天空中看起来会显得大一些——约为50微角秒，事件视界望远镜能轻易捕捉到这一区域。
研究团队在1.3毫米波长上获得了一些观测结果，发现这一波段的光是线性偏振的。照射到地球的太阳光是线性偏振的，这是折射的缘故，这也是为何偏振太阳镜能够减少刺眼强光的原因。对人马座A*来说，偏振光是由磁场周围盘旋的电子产生的，因此，通过这些光可以直接追踪到磁场结构的痕迹。
在黑洞周围，有一个环绕其运转的吸积盘。研究者发现，黑洞周围有一些磁场是毫无秩序的，磁环线杂乱无章，就像意大利面条一样缠绕在一起。其他区域则呈现出出更加平静和有组织的状态，这有可能是喷射活动产生的地方。他们还发现，这些磁场会在只有15分钟的很短时间间隔里波动。“银河系中心再一次证明，这个地方比我们以往想象的更加活跃，”约翰逊说，“这些磁场在这里到处舞动。”
这些观测来源于三个独立的天文机构：次毫米波阵列望远镜和麦克斯韦望远镜(都位于夏威夷的莫纳克亚山)、亚利桑那州的亚毫米波望远镜，以及加利福尼亚州的毫米波天文学研究用组合阵列(Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy，简称CARMA)。
随着世界范围内无线电望远镜的加入，事件视界望远镜获得了越来越多的数据，它将有望首次以更高的解析度对黑洞事件视界进行直接成像。
流言揭秘：黑洞是“黑”的吗？
12月17日 09:15新浪科技
（本文出自《知识就是力量》杂志11月刊《发现宇宙深处的超级黑洞》一文，作者：吴学兵、左文文，原创作品）
200多年前，英国的米歇尔和法国的拉普拉斯就曾提出：一个质量足够大但体积足够小的致密恒星会产生强大的引力场，以至于连光线都不能从其表面逃逸，因此它对我们来说是完全“黑”的。但这一推论随后就被人遗忘，因为其所用的牛顿理论解决不了引力对光的作用问题。19爱因斯坦发表广义相对论不久，德国数学家史瓦西在静态和球对称假设下得到了爱因斯坦场方程的解，解在一个特殊半径（后称史瓦西半径）处存在奇异性。1939年，美国物理学家奥本海默等进一步用相对论证明确实存在一个“时间-空间”区域，光都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者。这一区域的边界被称为视界，在静态球对称的情况下，视界半径就是史瓦西半径。如果某天体的半径小于史瓦西半径，那么该天体就应该是“黑”的，它自身无法被我们看到。物理学家们把这些非常致密、引力大而“看不到”的天体称之为“黑洞”。
迄今发现的最小黑洞，质量为太阳的3.8倍
我们在宇宙中能否真正找到这些神秘的“黑洞精灵”呢？天文学家的确已发现了许多不是黑洞的致密天体，如白矮星和中子星，它们是恒星演化到晚期时的产物，且都有一个质量上限，分别为1.4倍和3.2倍的太阳质量。如果在恒星演化晚期，能形成比中子星质量更大的致密天体，那它就可能是黑洞了。
我们银河系中一半以上的恒星都有伴星，即位于双星系统中。当双星系统演化时，其中一颗大质量的恒星在经历超新星爆发后会形成致密天体，它强大的引力会吸积从另一颗星流过来的物质，这些物质以螺旋状的轨道向里快速运动，并且变得非常热而在致密天体周围发出X射线光。天文学家通过分析这些X射线双星的观测数据，可计算出其中致密天体的质量。科学家对银河系内的一个致密X射线源天鹅座X-1的计算表明，其不可见致密天体的质量大约是太阳质量的10倍，因此它不可能是白矮星或中子星，只可能是一个黑洞。目前在银河系中已发现20多颗类似天鹅座X-1这样的黑洞X射线双星，它们的黑洞质量大约是太阳质量的4~20倍。
ps：虽然黑洞自身的确是“黑”的，但宇宙中的黑洞却不是无迹可寻的，黑洞可通过强大引力吸积附近的物质在它周围发光。这使得天文学家可以通过观测黑洞周围的物质来发现黑洞，并测量它最重要的物理参数——质量。
如果太阳成为黑洞 人类有何种办法可以生存？
12月23日 09:34环球网
半个世纪以来，有关太阳成为黑洞，将导致地球与人类灭亡的论断和预言一直是世界科学家所关注的话题。近日美国科学家凯瑟琳·妮尔发表文章反驳了地球将灭亡的理论，她认为如果太阳成为黑洞，人类是有办法可以生存下来的。
黑洞是由一个质量相当大的天体，在核能耗尽死亡后发生引力塌缩后形成。根据牛顿万有引力定理，由于黑洞的第一宇宙速度过大甚至连光也逃逸不出来，故名黑洞。在此区域内的万有引力非常强大，任何物质都不可能从此区域内逃逸出去，甚至光线都被它强大的引力拉回，因此黑洞不会发光，不能用天文望远镜看到，但天文学家可借观察黑洞周围物质被吸引时的情况，找出黑洞位置。
那么，太阳会成为一个黑洞吗？凯瑟琳·妮尔认为，太阳有可能成为黑洞，但是不会实际发生。在她的文章中称，很多黑洞仅仅是大质量恒星演化的重点，这些恒星的质量大部分都在太阳的10倍以上。就目前的太阳质量来说，还远远不够形成黑洞。至少要到50亿年以后，太阳才有可能变得越来越致密，才有可能成为黑洞。但是，由于太阳是不断旋转的，就算是有大量的能量流失，但是这种可能性依然很小。她还反驳了那些认为太阳会变成黑洞的理论，她认为每个黑洞都有一个“史瓦西半径”，只有物体超过了这个半径，才会被黑洞“吞噬”。
太阳的史瓦西半径是2.9公里，相比之下，现在太阳的半径大约是70万公里。当太阳突然变成黑洞时，太阳系中的大小行星全都会处于“安全线”以外。所以，我们的太阳是不会变成黑洞的，因为它的质量太小了。太阳最终会演化成为一颗白矮星，那些经历了一系列变化后中心质量在太阳2.5倍以上的天体，才有可能演化成为黑洞。
凯瑟琳·妮尔认为如果我们的太阳成为一个黑洞，那么这个黑洞并不会把太阳系中的大小行星统统吃掉。我们的地球仍然会在现在的轨道上运行下去，唯一明显变化就是天气变得异常寒冷——因为缺少阳光的温暖。海洋将会冻结，地球表面上的任何生命形式会逐渐消亡。但是地球文明不会灭亡，人类不仅可以透过寻找一个能够在地表以下发电和取暖的办法来延续生命，还可以透过星际旅行寻找地球的“替代者”。她认为这是完全可以办到的，那些宣称地球会被黑洞吞噬的言论都是不科学的。
黑洞能大到什么程度？顶多是太阳的500亿倍
12月25日 08:14新浪科技
这些巨大的黑洞在能量耗尽之前，顶多能达到太阳的500亿倍那么大。
据科学家计算，像银河系中央那样的超级黑洞的质量顶多能达到太阳的500亿倍。一旦黑洞超过了上述体积上限，它们就会扰乱周围的气体环，从而失去“食物供应”。
科学家认为所有星系中央都存在一个像银河系中心那样的超大质量黑洞。但这一体积上限并非是绝对的，黑洞也许能通过与其它黑洞融合来实现继续生长。
新浪科技讯 北京时间12月25日消息，在我们的星系中央，存在一处密度极大的区域，就连光也无法逃脱它那贪婪的魔爪。
科学家认为所有星系中央都存在一个像银河系中心那样的超大质量黑洞。但现在看来，这些黑洞能大到什么程度，是存在一个物理限制的。
据莱斯特大学的研究人员称，这些巨大的黑洞在能量耗尽之前，顶多能达到太阳的500亿倍那么大。
黑洞是宇宙中密度极大的区域，被认为是恒星坍塌后的产物。它们的密度大得足以使空间扭曲。它会对周围的一切事物施加巨大的引力，能够将所有附近的物体都拉入其中。
该研究结果被发布在英国皇家天文学会的期刊《Monthly Notices Letters》上。莱斯特大学的一名天文学家、安德鲁?金教授(Andrew King)在其中解释道，一旦黑洞超过了上述体积上限，它们就会扰乱周围的气体环。
这些气体环为黑洞“提供给养”，因此它们一旦变得不稳定，就会“碎裂”变成恒星。
天文学家的计算显示，一旦黑洞质量达到了太阳的500亿倍，它的外边缘就会阻止气体环继续形成，也就是切断了自己的食物供应，使自己无法继续生长。
据估计，银河系的总质量约为太阳的1千亿倍，这意味着，这个横亘在星系中央的巨人的质量约占了我们星系总质量的一半。
研究人员解释称：“这一发现的重要性在于，通过观察黑洞边气体环落入黑洞时释放出的大量辐射，天文学家已经发现了差不多到达最大质量的黑洞。”
“这一质量上限意味着，这一过程不可能使我们已知的黑洞质量大幅度增加，否则黑洞边上就不会存在发亮的气体环了。”
到达体积上限之后，超大质量黑洞就会变暗，我们也就无法观察到黑洞赖以为生的气体环发出的光线了。
然而，事情并不是非黑即白的。
金教授补充道，这一体积上限并非绝对，虽然这些黑洞也许无法继续以周围气体“为食”，但它们还可以通过其它途径来生长。
“从原则上来说，超过这一上限的黑洞质量是可能存在的，例如，一个接近最大质量的黑洞可以和另一个黑洞融合在一起，而它们合并后产生的黑洞还能进一步增大。”
“但在融合过程中，光线无法产生，融合后的、更大的黑洞可能也不具备可发光的气体环。”
“尽管如此，我们或许还能用其它方法检测到这些黑洞的存在。例如，黑洞会弯折从附近经过的光线(引力透镜效应)，我们可以利用这一现象发现黑洞。又例如，未来我们也许能通过引力波发现黑洞的存在。根据爱因斯坦广义相对论的预言，黑洞的融合过程中会释放引力波。”(叶子)
神理论：人掉入黑洞会怎样？死了同时又活着
12月28日 08:14新浪科技
也许掉入黑洞并不一定意味着死亡，你的命运或许会变得比你想像中的更加神奇、怪异。
超大质量天体能够导致空间扭曲。
在黑洞中，空间变得异常扭曲。
黑洞的边界也许是面燃烧的火墙。
新浪科技讯 北京时间12月28日消息，据国外媒体报道，对于科学家来说，黑洞一直是一个未解之谜；对于普通大众来说，黑洞更是带有许多神秘的色彩。有人会有担心和疑问，如果人掉入黑洞，究竟是会被立即撕成碎片，还是会安然无恙毫发无损？没人知道答案。不过，有科学家认为，也许掉入黑洞并不一定意味着死亡，你的命运或许会变得比你想像中的更加神奇、怪异，因为在一个场景里你已化为灰烬，而在另一个场景里，你还好好地活着。这个神奇的理论，听起来是不是有点不可思议？那就来听听科学家的解释吧。
爱因斯坦曾经告诉我们，重力会导致时空扭曲。当一颗超大质量恒星燃料燃烧殆尽的时候，就有可能产生某种足以导致世界扭曲的极端密度。当它的质量衰减到一定程度时，就会向内塌陷，空间也就随之扭曲。引力场变得异常强大，以致于没有任何光线可以逃离，就会使得原恒星所在区域变得异常黑暗，也就是所谓的黑洞。黑洞的边界可以抵消光线企图逃离的力量。越接近黑洞边界，越是无处可逃。黑洞边界充满了能量，边界的量子效应产生了炽热粒子流，并向周围的宇宙空间辐射开来，这就是所谓的“霍金辐射”，这是以著名物理学家史蒂芬-霍金名字命名的。在足够长的时间内，黑洞将辐射消耗完自身的全部质量，并随之消失。
如果你能够深入到黑洞之中，空间将变得越来越弯曲，直到黑洞的中心，空间就已变成了完全的扭曲。这是一种奇怪的现象，因为时空已经不代表任何意义，我们所知道的物理学定律将不再适用。黑洞中究竟发生了什么？没有人会知道。黑洞的内部，一直是一个谜。
假如你意外掉入了宇宙中的某个黑洞，将会发生什么呢？首先，让我们假设你有一个名字叫安妮的同伴。当你在掉入黑洞时，她正处于安全的范围以外，而且亲眼目睹了这恐怖的一幕。从她的角度来看，所有事情都将变得极为神奇、怪异。
黑洞边界并不是某种固体障碍。
当你向黑洞的边界不断加速掉落时，安妮会看到你的身体不断伸长并开始扭曲，就好比她正通过一个巨型放大镜在观察你。此外，你距离边界点越近，你前进的速度看起来变得越来越慢。你也无法向她喊话，因为那里没有空气。当然，你可以用你的手机向她发送闪光信号，比如摩尔斯电码。不过，你向她发送的信号可能会传输很慢，很迟才到达她那里，因为光波也被拉伸扭曲，并被降低了频率，比如这样，“一切都好，一..切..都..好，一...切...都...好，......”。当你到达边界点，安妮看到你变得静止，就像是有人按下了停止键。你静止在那里，没有任何动作，身体沿着边界不断拉伸，并被炽热的火焰所吞噬。在安妮看来，因为空间的拉伸、时间的停止以及霍金辐射的火焰，你已经慢慢地消失了。甚至在你越过黑洞的边界之前，你就已经化为灰烬。
在为你准备葬礼之前，让我们先忘记安妮，再从你自己的视角来回顾整个过程。在你自己看来，是不是也有更加神奇的事情发生呢？答案是没有。当你向这个宇宙中最为不祥的目的地不断加速前进时，你没有任何碰撞或不安的感觉，当然没有拉伸、变慢的变化或可怕的辐射。那是因为你正处自由落体运动过程中，你没有感受到任何重力，这也是爱因斯坦所认为的自己“最愉快的想法”。
霍金辐射自黑洞边界喷出。
毕竟，黑洞的边界并不是漂浮于太空中的一面砖墙，它是透明的、无形的。黑洞之外的观察者无法看透它，但是对你来说不是问题，因为你并没有感觉到那个边界的存在。当然，如果黑洞较小，你就会遇到难题。如果你的脚部的重力远大于你头部的重力，那么你就会被拉抻成一段意大利面条那样的形状。不过，幸运的是，你遇到的是一个大黑洞，一个比我们的太阳要重数百万倍的黑洞。因此，那种会将你拉成意大利面条的引力差别已小到足以忽略。
一旦掉入黑洞，你将永远无法出来。
事实上，在一个足够大的黑洞中，你甚至可以正常地度过余生，直到抵达黑洞的奇点时死亡。你也许会想，这样的生命究竟正常到什么程度？毕竟你会被吸入时空裂缝，会违背你的意志，更无法回头另择出路。但是，你要考虑到，你的感受并不是来自空间体验，而是来自时间。时间只能向前，永远无法回头。这并非仅仅是一个类比。黑洞扭曲了时空到一个如此极端的程度，以致黑洞内部的时空完全互换了角色。从某种意义上讲，是时间将你拉到了黑洞的奇点。你无法转向，也无法逃离黑洞，就好比我们无法回到过去一样。
听完上述解释，你现在或许又忍不住提出另一个困惑。既然自己活得好好的，那安妮究竟又错在哪里？如果你在黑洞中周围确实没有任何怪异的事物，空空的世界，那为什么她会坚称看到你在边界处被烧成灰烬呢？这是她的幻觉呢？
事实上，安妮是极为理智的。从她的角度来看，你确实被已在边界处被烧成了灰烬。这不是幻觉。如果可能的话，她甚至会收集到你的骨灰并送给你最亲爱的人。实际上，自然界的定律要求你必须站在黑洞之处看待这个问题，就比如从安妮的角度来看，因为量子物理学要求信息永远不能丢失。任何一点点能够描述你存在的信息必须要留在边界之外，否则安妮的物理学定律将会失效。
没有人知道黑洞内究竟有什么。
从另一方面讲，物理学定律也要求你穿越边界时，没有遇到炽热粒子流或任何非正常事物。否则，你将违背了爱因斯坦的“最愉快的想法”和他的广义相对论。因此，物理学定律要求你必须同时具备两种状态，即黑洞外的一堆灰烬和黑洞内的活生生的人。最后，还有第三条物理学定律要求信息不能被克隆。也就是说，你必须同时处于两个地方，但事实上只有一个你自己。
这样听起来好像很矛盾，物理学定律让我们得到一个似乎非常荒谬的结论。物理学家将这种矛盾的结论称为“黑洞信息悖论”。幸运的是，科学家们于1990年找到了解决这一悖论的方法。美国物理学家李奥纳特-苏士侃认为，这一悖论并不存在，因为没有任何人看到过自己的克隆版本。安妮只看到了那个化为灰烬的你，你也只看到了存活的自己，你和安妮永远无法将这两个“你”进行对比，也没有第三者同时看到黑洞内外的你。因此，没有任何物理学定律会被打破。除非你要求必须弄清楚哪个故事是真实的，你究竟是活着还是死的。
间隔很远的粒子之间可能会发生莫名其妙的“纠缠”。
黑洞告诉我们一个重要的秘密，那就是没有所谓的“真实”。“真实”取决于你在问谁，既有安妮认为的“真实”，也有你认为的“真实”。
夏天，由物理学家艾哈迈德-艾尔姆赫里、唐纳德-马罗尔夫、乔-波尔金斯基和詹姆斯-苏利等人组成的研究团队AMPS提出一个思想实验设计方案，该方案可能彻底颠覆此前我们对黑洞的所有认识。
AMPS团队认为，苏士侃的方案取决于一个事实，那就是你和安妮之间的任何分歧都可以通过黑洞边界来解决。如果安妮看到了被霍金辐射烧成灰烬的不幸版本的你，那问题不大，因为有黑洞边界，所以她看不到另一侧漂浮于黑洞内的另一个版本的你。但是，如果她有机会看到另一侧的你，那怎么解释？正常的相对论并不认为这是一个问题，但量子物理学则让这个问题变得复杂化。万一安妮可以看到边界另一侧的场景，比如利用爱因斯坦所称的“幽灵超距作用”这一方法，那该怎么办？
当两组被隔离在不同空间中的粒子不可思议地纠缠在一起时，就会发生这种情况。它们是一个单一且不可分割的整体的一部分，因此那种用于描述这种现象的信息不可能在个体身上找到，只能通过它们之间的联系找到。
黑洞会从附近恒星吸取物质。
AMPS研究团队的思路就在于此。我们将安妮所掌握的边界附近的信息称为“A”。如果她的故事是正确的，而你已经在黑洞外被霍金辐射烧为灰烬。那么，“A”信息肯定会与另一组信息有纠缠和关联，即“B”信息，也就是炽热辐射流。从另一方面讲，如果你的故事是真实的，你还好好地活在边界的另一侧，那么，“A”信息肯定与另一组不同的信息纠缠和关联，即“C”信息，也就是黑洞内的某个地方。问题在于，每一组信息只能关联一次。这就意味着“A”只能与“B”或“C”之一关联，而不能同时关联。
如果安妮掌握了“A”信息，并将其放入便携式“关联解码”机中，该机器将会解码出答案，要么是“B”信息，要么是“C”信息。如果答案是 C，那么你的故事是真实的，量子物理学定律将被打破。如果 A 与位于黑洞深处的 C 纠缠和关联，那么安妮将永远丢失自己的信息。这又打破了量子物理学信息永远不能丢失的定律。如果答案是 B，即安妮的解码机发现 A 与 B 纠缠和关联，那么安妮的故事是真的，广义相对论将无效。这就意味着你确实是被烧成了灰烬，即你没有真正地穿越边界，而是碰到了一面燃烧的火墙。
黑洞会导致经过的光线发生扭曲，产生“透镜”效果。
我们再次回到最初提到的问题，即当你掉入黑洞时究竟发生了什么？你真的穿过了边界，继续正常地度过余生，还是在接近边界时碰上了一面致命的火墙？没有人知道答案。这也成为了基础物理学领域最有争议的难题之一。
物理学家用了一个多世纪的时间试图化解广义相对论与量子物理学之间的矛盾，他们知道最终两者之一必将妥协。黑洞悖论的解决方案或许能够帮助我们解决宇宙更深层次的理论。线索或许就在安妮的解码机中。要想找到与 A 纠缠的另一组信息是一个超级复杂的难题。因此，美国普林斯顿大学物理学家丹尼尔-哈罗和斯坦福大学物理学家帕特里克-海登想知道解决这一难题究竟需要多长时间。，他们通过计算得出结论，即使安妮使用物理学定律所允许的速度最快计算机，她也需要极其漫长的时间来解码这种纠缠。当她得到答案时，这个黑洞或许早已蒸发，从宇宙中消失了。
半人马座A有一个黑洞。
如果是这种情况，问题的复杂性可能会让安妮望而却步，放弃努力去探寻究竟哪个故事是真实的。这就可能导致一种情形出现，即两个都是正确的，其真实性依赖于不同的观察者，所有的物理学定律都是有效的，没有人会碰到危险的、莫名其妙的火墙。这也会给物理学家带来新的思考，即复杂的计算与时空之间的关联。
这就是关于黑洞的故事。它们并非仅仅是太空旅行者所可能遇到的讨厌障碍，它们还是解决物理学定律难题的理论实验室。如果真实的本质隐藏于某处，那么探寻它的最佳场所就是黑洞。我们最好是站在黑洞之处去探索，至少在弄清楚火墙之前必须要这么做。
最亮星系正被内部黑洞撕两半:距地球125亿光年
02月09日 08:48新浪科技
在“W2246-0526”星系中央有一个极其强大的黑洞，该黑洞正在将整个星系撕成两半。
新浪科技讯 北京时间2月9日消息，据国外媒体报道，“W2246-0526”星系距离地球大约125亿光年，是宇宙中最明亮的星系之一。智利迭戈波塔利斯大学科学家近日研究发现，在“W2246-0526”星系中央有一个极其强大的黑洞，该黑洞正在将整个星系撕成两半。
，天文学家利用美国宇航局广角红外线探测器的探测数据发现了异常明亮的“W2246-0526”星系。“W2246-0526”星系距离地球大约125亿光年，是宇宙中最明亮的星系之一。智利迭戈波塔利斯大学科学家罗伯托-阿瑟夫最新研究发现，这个星系正在将自己撕成两半。罗伯托的研究成果发表于《天体物理学快讯》之上。
罗伯托介绍说，“存储于空气中的光的粒子能非常强大，它能够将空气向各个方向驱散。”这个星系中存储有巨大的能量，因此研究人员将其比作一盆沸水，其中心的一台核反应堆正在为其加热。在“W2246-0526”星系的中心，有一个超大质量黑洞，其强大的万有引力正在对周围的所有物质产生影响，包括气体。并非所有物质都会被吸入黑洞。相反，它会形成一个“堆积盘”，一种由气体或其它物质组成的圆环。正是这个堆积盘导致“W2246-0526”星系燃烧更为剧烈，星系亮度大约是太阳亮度的300万亿倍。同时，这个盘导致整个星系动荡不安。
现在尚不清楚正在被驱散的气体最终是离开“W2246-0526”星系，还是被吸入星系中央的黑洞之中。如果这些气体确实被吹离了星系，那么天文学家将能够全面看清楚整个堆积盘。目前因为尘埃的遮挡，堆积盘显得模糊不清。
美科学家发现超大黑洞 质量相当于170亿个太阳
04月08日07:28新华网
黑洞。资料图
参考消息网4月8日报道 西媒称，美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学家在后发座星系发现了一个前所未有的、令人震惊的超级大黑洞。它的质量相当于210亿个太阳，被载入吉尼斯纪录大全。现在同一研究团队又发现了一个大黑洞，比上一个略小一些，但同样大到不可思议：它的质量相当于170亿个太阳。它位于距离地球2亿光年的NGC1600星系中，这个星系在天空中的位置与后发座星系相对，所在区域相对空旷。
据西班牙《阿贝赛报》网站4月6日报道，科学家认为，在意想不到的天空区域中发现第二大黑洞，意味着宇宙中的超级大黑洞可能比之前预想的更常见。他们在发表于《自然》周刊上的文章中如此解释。
报道称，迄今为止发现的最大的超级大黑洞，即那些质量约为太阳质量100亿倍的大黑洞，都位于超大星系的核心，这些超大星系又与其他大星系并存于某区域。虽然在宇宙星系密布区的某个大星系中发现超级大黑洞属于意料之中，就像在曼哈顿发现摩天大楼一样，但在星系稀疏的区域发现超级大黑洞看似不太可能。但是新发现说明，或许它们并不是如此罕见，因为NGC1600星系是很常见的星系。
有趣的是，对环绕黑洞的恒星的运动的追踪暗示，它有可能是一个双黑洞。或许双黑洞在大星系中很常见，因为大星系大都是与其他星系合并生长而成的，而每个星系的核心都应该带一个黑洞。这些黑洞经过互相移动，最终合并成新大星系核心的单一黑洞，在这个过程中释放出引力波。
报道称，当物质变得极其密集，甚至连光都不能逃脱它的引力之时就形成了黑洞。宇宙初期气体充沛，一小部分黑洞不断生长成为超大黑洞，释放出大量的能量。回看遥远的宇宙，这些超级大黑洞看起来就像非常明亮的类星体。而当天文学家从地球附近观察时，看到的却是气体稀少、布满恒星的星系而非类星体。然而这些本地星系中的最大星系，或许还在其核心中央保留着古老的类星体。研究人员表示，在NGC4889和NGC3842星系发现的黑洞，每个黑洞的质量相当于大约100亿个太阳，可能是处于休息状态的类星体。因为NGC1600星系是一个很少有新恒星形成的古老星系，天文学家猜测，它或许也有一个曾经熊熊燃烧、但现在正在休眠的类星体。那么它将是在本地宇宙星体稀疏区发现的第一个类星体。
科学家表示，很可能包含最大黑洞的最亮的类星体，不一定非得存在于宇宙中的星系密集区域，NGC1600星系是第一个存在于本地宇宙星系密集区之外的超大黑洞，或许也将是第一个同样存在于星系密集区之外的非常明亮的类星体的后代。
黑洞能带我们前往另一个世界吗?这并不是好主意
04月14日 07:32新浪科技
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随着黑洞吸收的东西越来越多，事件边界的半径也会变得越来越大。图为黑洞正在从一颗伴星中吸取气体。
图为一个名叫Cygnus X-1的黑洞正在吞噬一颗蓝色的恒星。
新浪科技讯 北京时间4月14日消息，在科幻小说中，黑洞就像是通往另一个世界的大门，将你带到宇宙中遥远的角落，或带你前往一个全新的宇宙。但现实也许比这要复杂得多。如果你不是科幻小说中的角色，掉进黑洞可不是什么好主意。
不过，掉进黑洞的人也许也有一线转圜之机，要么回到自己原本的世界中去，要么前往一个全新的世界。这是因为黑洞能够扭曲空间，从而使原本相距很远的两点之间的距离大大缩短。
人们常用一张纸来打比方。如果你在纸上画一条线，线就会跟着纸张的形状走，当你弯折这张纸时，线的长度是保持不变的。但如果你把这张纸戳通，线的两端之间的距离就会缩小很多。要想理解这一点，你需要先明白爱因斯坦的相对论是如何运用到引力上的。
逃脱黑洞的魔爪
你需要明白，黑洞中并不是空空如也，而是充满了大量的物质，它们全被塞进了一个极小的空间里，这个空间便叫做“奇点”。事实上，奇点的体积无限小、密度却无限大。(科学家对此有一些争议，但都差不到哪儿去)。
某样物质越是靠近黑洞，逃脱速度(即需要逃脱黑洞引力所需的速度)也就越大。当距离近到某个程度，逃脱速度便会比光速还大，即每秒钟299792公里。而与此相比，地球表面的逃脱速度仅为每小时40270公里。
既然没有东西的速度能超过光速，这也就意味着没有东西能逃脱黑洞的魔爪。但这里有一个漏洞：黑洞并不会像吸尘器或浴缸出水口一样，把周围的所有东西都吸进来。只有在黑洞的事件边界之内，它才有着如此大的力量，将这个范围内的所有东西尽数吸进去。随着黑洞吸收的东西越来越多，事件边界的半径也会变得越来越大。也许我们可以把黑洞想象成一个球，东西能穿过它的表面、进入黑洞内部，但反过来就不行。
黑洞里面究竟有些什么东西？这是天文物理学最大的谜团之一。要知道，大多数科学家都把黑洞看做一个奇点。不管物质的来源如何，它都会被推挤到一个密度无限大的点上。如果你掉到了黑洞里，通常的描述是：你首先会被潮汐力拉长成一根意大利面，然后变成一团虚无。组成你的物质则将进一步增大黑洞的事件边界半径。
最终，你会以霍金辐射的形式被释放出来。物理学家史蒂芬-霍金的计算显示，黑洞会向外发射光子。黑洞的质量也会在这一过程中逐渐减小，因为根据爱因斯坦著名的E=mc2公式，能量和质量是等价的。黑洞逐渐都会蒸发掉，但你得等上很久很久，才能等到那一天的到来。
一个和太阳质量相仿的黑洞(从宇宙的标准来看，这是一个很小的黑洞了)，需要1087年才能完全蒸发，爆发出大量的伽马射线。而宇宙的年龄仅有140亿年，即1.4*109年。黑洞究竟要多久才能完全蒸发，科学界对此一直争论不休，因为霍金辐射中无法保留任何掉入黑洞的物质的原始信息。但有一点是可以确定的：以辐射的方式从黑洞中释放出来也不是什么好事。
黑洞会变成虫洞吗？
不过，要想从黑洞中逃出来，也许还有一种更好的方法：引力会使空间发生弯曲。(想象一位相扑手在垫子上打滚，用自己的体重在垫子上压出一个坑)。任何物体都会在自身附近产生一个“重力井”，越靠近物体中心，这个井就越深。例如，行星也有重力井，随着你靠近行星的中心，重力井的曲线便会趋于平缓。按照上述“垫子”的比喻，任何正常的物体都有一个深度有限的重力井，就像垫子上的一个坑。
但黑洞可不是什么“正常的物体”，这对于掉进去的人来说或许反而是一件好事。黑洞内部空间的曲率会越来越大，等你到达奇点时，曲率就变成了无限大。黑洞不像一个坑，而是一个洞，你越靠近中心，洞的四壁就变得越陡峭，最后接近于垂直，因此黑洞内部的空间形状就像是一个被无限拉长的洞。
黑洞的神秘之处也正在这里。科学家们用爱因斯坦的相对论来描述空间的扭曲，但爱因斯坦的理论在奇点处却行不通。奇点的体积非常之小，按理来说应该能出现量子力学效应。但人们却无法将量子力学理论与引力结合在一起、好弄清奇点究竟是什么模样。
更奇怪的是，黑洞并不是静态的。空间中的任何物体都有旋转的倾向。这就意味着，如果奇点的旋转速度够快的话，它就不是一个点，而会形成一个环状。环状奇点可能就是通往其它宇宙的大门(史蒂芬-巴克斯特(Stephen Baxter)1994年所著科幻小说《环》(Ring)中有过相关描写)。因此，黑洞可能就是虫洞，是一个连接不同时空的大门。
这个想法十分具有启发性。因为如果奇点是点状的话，不管你采取怎样的前进方式，奇点永远代表着你的未来；但环状奇点则不同，由于环状奇点能够弯曲和扭曲时空，你化作虚无的地方并不一定是你的未来。
不过，环状奇点是通往新世界的大门这一概念要想下定论还为时过早。首先，没人知道环状奇点是如何出现的。其次，只要当人们试图解决黑洞-虫洞中的数学运算时，就总会遇到难以使这道”大门“保持稳定的问题。“和现实中的建筑相比，它们实在太不稳定了。”芝加哥洛约拉大学的物理学副教授罗伯特-麦克尼斯(Robert McNees)说道。此前由其他理论学家开展的研究工作显示，利用“奇异物质(即质量为负的物质)”似乎是制造虫洞的唯一方法，但具体原理目前还不清楚。
这也带来了一个根本性的问题：虽然大多数科学家认为黑洞可以变成虫洞，但“如果没有量子引力理论，这样的问题很难得到确切的答案。”麦克尼斯说道。
另一个问题是，如果黑洞真的是通往其它宇宙的门户的话，我们应当能观察到从黑洞中凭空出现的物体，但目前还没有人观察到过这一现象。毕竟，就算只是意外事件，也总会有东西从其它宇宙中穿过来的。有一些理论甚至提出，黑洞会在其它宇宙中引发“宇宙大爆炸”，但这一观点目前还备受争议。
此外，黑洞也许是通往其它世界的门户，这难免让人们想到时间旅行。因为根据相对论，“现在”这个概念是无法在宇宙的每一处都适用的。从宇宙中的A处到B处的“瞬间转移”也会牵涉到时间旅行，你到达的时间点可能会先于离开的时间点。霍金指出，既然目前还没人遇到过时间旅行者，说明时间旅行在我们的宇宙中不太可能发生，也就是说，黑洞能够产生虫洞的这一说法可能并不成立。
综上所述，黑洞可能会引领我们前往另一个世界，但它们也很有可能做不到这一点。
宇宙“黑洞种子”首次被发现 质量为太阳10万倍
05月27日 10:41中国新闻网
天文学家已经找到迄今最佳的早期宇宙中黑洞种子的证据，其质量为太阳10万倍。
中新网5月27日电 据外媒报道，宇宙的“黑洞种子”首次被发现！天文学家已经找到迄今最佳的早期宇宙中黑洞种子的证据，其质量为太阳10万倍，有望协助揭开超级黑洞的成因之谜。
据报道，意大利国家天文台和比萨高等师范学校的研究者使用哈勃、钱德拉及斯皮策3种望远镜获取的数据，才辨别出了这些潜在的黑洞种子。
换言之，研究者发现大黑洞可直接因为气体云的碰撞而形成。之后这种黑洞像种子一样，逐渐长大成为超级巨大的黑洞。
领导研究的比萨高等师范学校教授帕斯库奇说：“我们找到了证据表明，超大质量黑洞的种子能够直接由巨型气体云坍缩而成，不需要任何中间步骤。这项发现若得到证实，就能解释这些怪兽级黑洞的诞生过程。”
有关研究将发表于《英国皇家天文学会月报》，但科学家表示，现阶段的研究仅为初步探讨，尚未得到明确结论。
黑洞不一定是三维的或为二维全息图 宇宙全息假说不谋而合
06月02日 08:46新浪科技
黑洞也许不像许多科学家以为的那样，是一个三维结构，而是一个二维的全息投影图。
黑洞也许不像许多科学家以为的那样，是一个三维结构，而是一个二维的全息投影图。
新浪科技讯 北京时间6月2日消息，黑洞可以说是宇宙中最神秘的天体了，因为它们的引力强大到连光都无法逃脱。但一项最新研究显示，黑洞也许只是一个二维全息图而已。理论物理学家研究出了一种对黑洞事件边界之外的混乱状态进行估算的新方法，进而提出了上述观点。
他们的计算显示，虽然这些强大的天体看似有三个维度，但它们事实上也许只是一个二维的投射图像。他们的研究结果与“宇宙全息假说”理论不谋而合。该理论认为宇宙也许是一个二维的平面，只是我们看不到而已。所有落入黑洞中的物体都会被完全包含在这个平面中。研究人员认为，他们的研究可以帮助科学家以全新的视角研究黑洞中的引力状态。
慕尼黑普朗克理论物理研究所的一名物理学家达妮埃尔·普兰泽蒂（Daniele Pranzetti）表示：“与此前的研究工作相比，我们这次使用的模型更加完整，内容更加丰富，得到的结果也更具有现实意义。让我们解决了之前计算中出现的一些模糊不清的问题。”
为了更好地开展计算工作，研究人员利用了一种名叫量子引力的现象来分析黑洞中的熵（即混乱程度）。此前由史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）等科学家开展的研究工作显示，黑洞的熵与其面积成正比，和体积无关。
量子引力理论假定时空的结构由量子构成，在量子这么小的尺度上研究引力产生的效应。研究人员开展了一系列计算，对凝聚态的量子具有的引力效应进行了研究。这可以为科学家提供一种新的建模方法，根据黑洞产生的引力效应来分析黑洞的内部情况。
普兰泽蒂博士还补充说，他们的研究结果与宇宙全息假说相一致。这意味着，理解黑洞结构所需的全部信息实际上全都包含在了一个二维平面中，物理学家只需要弄清怎么翻译这些信息就行了。
科学家称空间维度远超三维：黑洞或为通往其他宇宙通道
09月25日 14:59新浪科技
新浪科技讯 北京时间9月26日消息，据国外媒体报道，以下内容听上去可能会让人感觉像是科幻故事，但一部分科学家正在越来越倾向于认为我们目前所生活的这个空间的维度很有可能远超过通常认为的三维，还存在更高的维度，甚至其他的宇宙。
粒子物理中的一项理论认为存在9个维度，而黑洞很有可能是我们探索这一课题的关键环节。这就意味着黑洞很有可能会是通往其他宇宙的门户
粒子物理中的一项理论认为存在9个维度，而黑洞很有可能是我们探索这一课题的关键环节。这就意味着黑洞很有可能会是通往其他宇宙的门户。现在，在欧洲大型强子对撞机设施工作的科学家们正在逐渐逼近揭开这一谜团的答案。
在粒子物理学中，有些理论认为在我们所熟知的三维空间理论之外，还存在着很多我们尚未触及的领域，对这些更高维度的探索将最终帮助我们回答一些关键性的问题，从量子物理学原理到引力的本质。
其中的一项理论被称为“膜理论”，该理论认为这些更高级的维度的背后很有可能是其他宇宙。英国伦敦玛丽皇后大学的物理学家克里斯·怀特（Chris White）博士表示：“膜理论是一个被称作"弦论’的更加宏大理论体系中的组成部分，其主要目标是将我们所知的所有基本力与粒子统一到一个单一描述之下。”他说：“该理论指出，构建自然界的最基本建筑材料并非我们认为的基本粒子，而是弦、面以及被统称为"膜’的高维概念。弦论的方程中不可避免地囊括了膜的概念，但它只能在存在9个维度的情况下才能成立，而非我们通常所知的三个维度。”
弦论的方程中不可避免地囊括了膜的概念，但它只能在存在9个维度的情况下才能成立，而非我们通常所知的三个维度
于是我们认为弦存在于一个9维空间内，而如果再将时间作为一个维度，那么宇宙中便存在有10个维度。
在其撰写的《你手中的宇宙》（he Universe in Your Hand）一书中，克里斯托佛·加尔福德（Christophe Galfard）博士描述了一项思想实验，展示了如果我们能够在这些维度间自由穿行将会是一种什么样的体验。他写道：“你或许会看到将两个相邻的"膜’连接到一起的黑洞结构，它就像一个管道，是时空的扭曲区域，它两端的"膜’产生的引力作用于其两侧。于是你会突然间想要知道，在其他的那些"膜’上是否也居住着其他的"人类’？有没有可能，黑洞就是连接我们与他们世界之间的通道？”
利用位于瑞士日内瓦附近的大型强子对撞机（LHC），研究人员正在尝试搜寻与这些可能存在的额外维度相关的蛛丝马迹，其中一项就是所谓的微型黑洞。怀特博士指出：“如果存在尺度合适的额外维度，那么LHC应该就能够产生小型黑洞。这样的黑洞将会迅速衰亡，但却会在探测器内产生强烈的辐射信号。”
利用位于瑞士日内瓦附近的大型强子对撞机（LHC），研究人员正在尝试搜寻与这些可能存在的额外维度相关的蛛丝马迹，其中一项就是所谓的微型黑洞
基于我们现有的物理学知识，在理解更多维度方面会出现很多问题。比如说，为何引力相比其他所有基本力，其强度会低这么多。一块小小的冰箱贴所产生的电磁力强度就能够轻易超过地球施加的引力强度。
一种理论认为，我们实际上并未感受到引力的全部作用，因为其中的一部分发散到了额外的维度中去了。
那些认为存在额外维度的理论预测，与原子存在能级较低的基态和能级较高的受激发态相似，在其他维度下也有可能存在标准粒子的更重的版本。怀特表示：“为了使弦论得以运作，我们还需要引入额外的对称性，也就是所谓的"超对称’，而这一理论同样预言了新粒子的存在。”正是基于这些理论，对这类新的未知粒子的搜寻一直是大型强子对撞机（LHC）的工作目标之一，因为它们都是是否存在额外维度的线索之一。
我们或许还可以通过构建微型黑洞的方式来寻找额外维度的线索。但如果额外维度存在的证据最终被找到，那也并非必然就意味着弦论或者膜理论本身就是正确的。实际上有很多科学家根本就不相信这些理论。
如英国理论物理学家卡洛·洛维理（Carlo Rovelli）指出的那样，他说：“在现在这一阶段，我还看不到任何强有力的证据证明存在其他的宇宙。”
但在大型强子对撞机设施开展的搜寻工作仍在继续推进——搜寻那些微型黑洞，以及任何其他的新型粒子。
怀特博士写道：“要想得到阳性结果，很大程度上要取决于所要搜寻的额外"膜’以及维度的对应能级都正好是在大型强子对撞机设备能够观测到的范围内。因此如果LHC设备没有观测到任何结果，实际上它只是排除了在某一特定能级范围内额外维度或是超对称现象的存在。”他说：“自从大型强子对撞机开始工作以来，新的能级约束值便不断被更新并在国际会议上进行报告。”如果相关证据能够得到证实，那么这将毫无疑问是指示其他宇宙存在的确凿线索。
运营大型强子对撞机（LHC）的欧洲核子研究中心（CERN）发言人对媒体表示：“我们无法对我们何时将能够得到结果做出预测。但你可以确认的是，一旦我们得到相关结果，一定会在第一时间向世界公布
运营大型强子对撞机（LHC）的欧洲核子研究中心（CERN）发言人对媒体表示：“我们无法对我们何时将能够得到结果做出预测。但你可以确认的是，一旦我们得到相关结果，一定会在第一时间向世界公布。”（晨风）
史上最密集黑洞群曝光：粒子能量之高宇宙罕见
01月08日10:12中国新闻网
中新网1月8日电 据外媒报道，美国天文学家近日利用高科技望远镜观测所得的X射线图片，发现人类宇宙观测史上最为密集的超大质量黑洞群。
据报道，天文学家利用美国太空总署的“钱德拉”X射线观测器，以及印度巨米波电波望远镜的观测数据，制作X射线图片。
若以地球的密度标准计算，黑洞群的密度约相当于5000个地球分布于全月球表面。发现结果上周在得州美国天文学会会议上公布。
在会议上，专家同时发表另一项星系群研究的结果。哈佛-史密森天体物理学中心研究员发现，两个距离地球约200亿光年的巨型星系群埃布尔3411和埃布尔3412，与相邻的超大质量黑洞相撞后，两个星系群的热气层互相穿透，当中粒子的能量之高为“宇宙罕见”。
据悉，天文学家因此将现象形容为“惊人的宇宙粒子加速器”。
揭秘“最亮超新星”：系被黑洞撕扯爆炸恒星
原标题：揭秘“最亮超新星”：实为被黑洞撕扯爆炸的恒星 中新网12月14日电 据外媒报道，天文学家今年1月在宇宙中距离地球38亿光年的地方发现了极亮超新星ASASSN-15lh...[详细]
12月14日 11:00
科学家观测早期宇宙质量最大黑洞：产生机制成谜
在如此年轻的宇宙中，这些巨型黑洞究竟是如何形成的？我们目前还不知道究竟是何种机制促成了它们如此高速的成长。[详细]
今天07:59
“黑洞，我来啦！”:“慧眼”空间X射线天文卫星自述
06月15日 12:54 新浪综合
来源：科学大院公众号
作者：熊少林（中国科学院高能物理研究所）
“慧眼”硬X射线调制望远镜遨游太空
首先，请接受我来自太空的问候！
我是刚刚发射的中国首个空间X射线天文望远镜，学名“硬X射线调制望远镜（Hard X-ray Modulation Telescope）”，英文简称HXMT。我的主要任务是在浩瀚的宇宙中，捕捉黑洞的身影，研究这种最神秘、最令人着迷天体的性质和物理规律。
6月1日，向全国公开征名数周后，师傅们给我正式取名为“慧眼”，就像舞狮之前的点睛仪式，这意味着一切准备就绪，只等发射成功后我便可遨游太空、凤舞九天了。发射时我既紧张又兴奋，我想你们的心情也跟我一样吧！
国际上虽然已有不少我的同类，但这在中国还是第一次！但凡第一次开辟一条新路，总不会一帆风顺、一蹴而就，这不，师傅们从最初的怀抱梦想，到构思设计和实验验证，再到申请立项，直至最终制造出一台能够在严苛的太空环境下不仅正常工作而且性能优异的望远镜，历经“九九八十一难”，迄今已三十载矣！
“ 慧眼识黑洞”
谈到黑洞，大家一定不陌生吧。它们是宇宙中最致密的天体——在相同的体积下具有最大的质量。如果将一个类似太阳这样体积的恒星的所有物质从百万公里直径的球体压缩到只有几公里，就可以形成黑洞。由于黑洞的引力特别大，任何物体，包括光，都无法从黑洞附近逃逸出来，因此，远处的你将看不到黑洞发出的任何光（除了尚未被探测证实的霍金辐射），那真是比最黑的夜晚还黑啊。
黑洞示意图（图片来自网路，版权归原作者所有）
但是，如果黑洞旁边有物质存在，比如有一颗恒星（即伴星），情况就截然不同了。
在宇宙中，两颗星相伴、至死不离（双星系统）的情形可是很常见的呢，我们的银河系中就有大约一半的恒星处于双星系统中。在黑洞的超强引力作用下，伴星上的物质将掉向黑洞（吸积），由于角动量守恒的缘故（物理定律就像交通规则一样不可违反哦！），这些物质在靠近黑洞的地方形成漩涡状的盘结构（吸积盘），像一个巨型陀螺一样旋转着。虽然看起来黑洞都是些“贪得无厌”的家伙，不过它们也会有“吃不消”的时候，有时掉入的物质太多，黑洞就会将多余的物质喷出，形成喷泉状的结构（喷流）。师傅们和我都认为，这是宇宙间最美妙的奇景之一！
左图：黑洞吸积伴星的物质，形成吸积盘，偶尔产生喷流，这个系统将产生强烈的X射线辐射。右图：左图黑洞区域的放大（图片来自网络，版权归原作者所有）
那么，这和我有什么关系呢？别急，继续听我说。
黑洞周围的物质摩擦生热，越靠近黑洞，物质的温度越高，产生的辐射也越强烈，因此，这类黑洞系统不仅一点也不黑，而且是宇宙中最明亮的天体之一。不过它们发出的光很大部分在X射线波段，X射线光子的能量比普通的可见光要高成千上万倍，就像人的耳朵听不见超声波一样，这样的光远远超出了人类肉眼可见范围。因此，人们只能使用专门的X射线探测器来观测它们。
在我们的银河系中，这种黑洞或中子星（仅次于黑洞的致密天体，中子星产生的周期性脉冲信号曾经差点被误认为是外星人发出的信号）驱动产生的X射线源是常见的发射X射线的天体（X射线源）。事实上，人类发现的第一个太阳系之外的X射线源就是中子星系统，名叫天蝎座X-1（英文名Sco X-1，其中X-1代表天蝎座第一个X射线源）。而天鹅座X-1（英文名Cyg X-1）是最有名的X射线源之一，它是首个被人们推测并证认是黑洞的天体，它在约90公里的空间内聚集相当于15个太阳的物质！
美国雨燕（Swift）卫星探测的各类X射线源，红色圆点是黑洞或中子星驱动的X射线源，集中在图片中部（银道面）的X射线源是慧眼望远镜的主要观测对象（图片来自网络，版权归原作者所有）
很多黑洞产生的X射线源是变源，即辐射的X射线亮度随时间而变化。当周围有充足物质时，黑洞将大快朵颐，产生强烈的X射线辐射（爆发态）；而若是因为某些原因缺少物质，黑洞将不得不忍受饥饿，X射线将十分微弱甚至消失（宁静态），这种情况下人们甚至很难发现黑洞的存在。
师傅们对神出鬼没、变幻莫测的黑洞非常着迷，这也是师傅们煞费苦心、精心打造我的目的。而我的特长正是在茫茫宇宙中，准确地发现和捕捉这些黑洞！因此师傅们叫我“慧眼识黑洞”一点也不夸张呢。
事实上，这个任务并不简单，因为没人知道哪片天空的哪个黑洞会在何时爆发。多亏师傅们为我量身打造了一双慧眼，它核心部件是X射线探测器和准直器。前者就像人的眼睛，能感应到光子的到来，后者的作用就像四指并拢弯曲与大拇指相接形成圆桶状，放置在眼睛前，限制眼睛的可视范围（视场）。这样，探测器只能看见准直器视场内的天体，而视场外的天体发出的光因被准直器遮挡而看不见。
慧眼望远镜采用了典型的探测器加准直器的设计。其中探测器负责记录照射到它的光子，准直器置于探测器前方，用于限制能够照射到探测器的天区范围（即视场）
按照师傅们的设计，我的视场不大也不小，因为太大的视场会造成X射线探测器看到太大的天区而噪声太大，无法探测到稍微弱一些的X射线源；而太小视场的单次观测监测范围不足，需要很长时间才能对整个银河系进行全部扫描普查，发现新黑洞或者已知黑洞的新爆发的效率太低。为了兼顾对弱源的探测能力（灵敏度）以及扫描效率，师傅们精打细算、折中权衡，为我设计了最佳的视场。
我的视力也很好，师傅们为我配备了三种大面积的X射线望远镜（见下图），使我能敏锐捕捉黑洞发出的能量介于1千电子伏到250千电子伏（1-250 keV）的X射线光子。如此大的面积和宽的能量范围让我成为了X射线天文望远镜家族中的佼佼者！
慧眼望远镜实际上包含三台望远镜，分别是高能、中能和低能X射线望远镜，分别负责探测20-250 keV，5-30 keV以及1-15 keV的X射线光子。左面是设计图。右面是实物照片，可见左下角机箱中的栅格装准直器
有了这双慧眼，我能快速扫描银河系、发现黑洞爆发等X射线源的蛛丝马迹，并对它们进行扫描成像、精确定位，并通知其它望远镜对新发现天体进行联合观测，进行详细地观测研究。说到成像和定位，就不得不提我的大师傅李惕碚先生和吴枚先生发明的直接解调成像方法了。毫不夸张的说，没有这套创新性的成像方法，就没有我呢！
除了探测双星系统中贪吃的黑洞，师傅们最近也让我get了新技能—捕捉新诞生的黑洞产生的强烈的伽玛射线辐射，即伽玛暴。
伽玛暴按照辐射持续时间可分长暴和短暴两类。一般认为，长暴是比太阳高出几十倍质量的巨大恒星，在生命末期发生大爆炸形成黑洞，黑洞吞噬恒星碎片并形成的喷流产生的，这类伽玛暴持续时间一般大于2秒钟。
左图：两颗致密星（黑洞或中子星）并合产生引力波；右图：两颗致密星并合产生伽玛暴（图片来自网络）
而持续时间小于2秒的则称为短暴，它们很可能是两颗致密星组成的双星系统（比如两颗中子星互相绕转的天体系统），演化到末期发生并合碰撞爆炸形成黑洞，黑洞同样吞噬爆炸碎片并形成喷流而产生。师傅们对这类短暴更着迷，因为它们很可能跟新近发现的引力波暴密切相关，因为引力波暴跟短暴一样，也是由两颗致密星并合产生的！如果探测到跟引力波暴来自同一天区、且时间上紧密相邻的伽玛暴，将很可能是引力波暴的电磁对应体，那将是重要发现，请为我加油吧！
“ 辈功探天鹅”
天鹅座X-1的艺术想象图（图片来自网络，版权归原作者所有）
如上图，迷人的天鹅座X-1是天空中最亮的X射线源之一，也是第一个证认的黑洞。中科院高能物理研究所的师傅们对它着了迷。或许他们不曾料到，探测天鹅座X-1，仔细研究这个著名黑洞的梦想竟然耗费了他们后半辈子以及接下来几代科学家的精力……
首先，要探测研究X射线天体源并不是在地面架设一台望远镜就能做的事情，原因很简单，宇宙天体发出的X射线被厚厚的大气层吸收了，就像雾霾天气中能见度下降，X射线最多只能穿透非常稀薄的大气外层，中低层稠密的大气把地球生物保护的严严实实不被高能射线所侵扰。因此，要探测这些高能的X射线，只能把探测器放在卫星或者高空气球上。
大气对电磁波的吸收作用。X射线和伽玛射线望远镜都必须在大气层上部或太空中进行观测（图片来自网络，版权归原作者所有）
万事开头难，师傅们决定先从容易处着手。相比而言，高空气球比卫星成本低，而且技术难度小不少。因此，师傅们从70年代开始白手起家做探测器和高空气球，虽然那时除了初心，什么都没有。
80年代成功飞行了球载硬X射线望远镜（HAPI）系列，对天鹅座X-1进行了气球观测。阶段性的成功并没有带来任何自满，相反，师傅们深知中国人早晚必须要到太空去！毕竟，高空气球的观测条件远比不上卫星，比如高空气球通常一次观测只能持续几个小时至几天时间，而卫星则可长达数年！
那时，国际上最先进的天文望远镜卫星使用一种叫做掠射聚焦镜的软X射线（一般指能量低于10千电子伏的X射线）成像技术，不仅十分昂贵，而且制作技术难度极高，我国的工业水平无法达到。更为头疼的是，硬X射线（大于10千电子伏的X射线）的成像在当时即使聚焦镜技术也无法实现。
90年代初，我的大师傅们创造性地提出了直接解调成像方法，从而使用简单的探测器便能实现硬X射线成像！很快，师傅们在高空气球球载探测器技术，以及直接解调成像方法的基础上，提出了空间高能X射线调制望远镜卫星的构想，在硬X射线能区具有当时国际领先的成像能力。这便是我的前身。
左图：中科院高能所研制的球载硬X射线望远镜HAPI-4发放。右图：1994年9月HXMT的项目建议书
进入新世纪，我被选中进入空间探测卫星的背景型号研究。我被选中准备立项，然而，由于种种原因，迟迟没有获得正式立项。虽然时运不济，但师傅们不忘初心，愈挫愈勇，义无反顾地推进望远镜的研制工作，终于在获得国家立项。
左图：HXMT望远镜交付前，项目提出人及前首席科学家李惕碚院士跟望远镜合影。右图：热真空实验前的整星照片，望远镜位于卫星的上部
从1994年正式提出HXMT空间望远镜的建议书至今已走过24年的风雨历程。如果从70年算起，大师傅们已经为我付出了大半辈子。遗憾的是，有的老一辈科学家已经永远离我们而去，无法见证我的发射，毕竟人生经不起岁月的蹉跎。令人些许欣慰的是，中青年科学家已经接过了接力棒，护我前行。
我国首颗X射线空间天文卫星发射成功—新闻—科学网
摄影/王佳雯 记者从国防科工局获悉，6月15日11时00分 ，我国在酒泉卫星发射中心采用长征四号乙运载火箭，成功发射首颗X射线空间天文卫星“慧眼”。[详细]
今天11:34
