难得一见的天象 神奇的黑洞蚀
作者：方洪
发表：2007-05-26 07:49
这是艺术家描述的「黑洞蚀」过程。左侧为钱德拉望远镜；右面中心的黑色球体代表黑洞范围(从无归点算起)，周围的光亮盘状结构为被加热至数百万度，释放X光的物质。这些物质将被黑洞吞噬；外围的团状结构为气态云团。上图：盘状结构的X光可以直接被钱德拉捕获。下图：盘状结构的X光被云团遮挡，造成「黑洞蚀」。(图片来源：NASA/CXC/M.Weiss)
天文学家最近观测到一次神奇的「黑洞蚀」，还利用这次天文良机，测量了黑洞周围即将被吞噬的物质的结构。
我们知道有日蚀丶月蚀，那麽这「黑洞蚀」是怎麽回事？还是让我们看看天文学家怎麽说。
日蚀与月蚀
月球自己不发光，而是反射太阳的光。不过当月球运行至地球的阴影部份时，太阳丶地球丶月球恰好（或几乎）在同一条直线上。从太阳照射到月球的光线，会被地球所掩盖，因此看到的月亮像是缺了一块，这就是通常所说的月蚀（又称月食）。
日蚀（或称日食）是另一种天文现象。日蚀的发生，也同地球丶月球和太阳的相对位置有关。当月球运行到太阳与地球之间时，对地球上的部份地区来说，月球位於太阳前方，因此来自太阳的光线被部份或全部挡住。看起来好像是太阳的一部份或全部消失了。日蚀只在朔，即月相呈现新月丶月球与地球呈现下合状态时才会发生。
超级黑洞
黑洞是一类质量极大的天体。由於质量太大，巨大的引力作用使得光线都无法逃逸。因此黑洞其实是无法直接观测到的。但是科学家们可以通过周围物质被吸引的情况，来判断黑洞的位置。
在距离地球6,000万光年的宇宙深处有一个星系叫做NGC 1365。这个螺旋星系有个非常活跃的核心区域，不断的吞噬着周围的星系物质。天文学家相信那里是一个超级黑洞。
大量的星系物质被巨大的引力吸引，迅速的被拖向黑洞。一旦物质进入了黑洞附近的一定范围，就再也不可能逃脱，这个边界在天文学中叫做「无归点」（或「事界」——event horizon）。当物质越过「无归点」前，它们将被加热到数百万度，放射出强烈的X光。
观测这样的物质，要归功於美国航天局（NASA）的钱德拉X光望远镜，正是它看到了黑洞周围盘状结构气体物质所发出的X光。
难得的「黑洞蚀」
但是要直接测量这些物质的范围，并不容易。科学家们利用了一次「黑洞蚀」机会，终於看清了黑洞周围盘状结构气体物质的大小。
对於日蚀丶月蚀的发生，我们知道，是地球丶月球和太阳的相对位置造成的。而「黑洞蚀」的发生很偶然，这是地球丶NGC 1365星系中的一些巨大气体团和黑洞的相对位置决定的。这里巨大的气体团扮演了日蚀过程中月亮的角色，它挡住了黑洞周围的物质盘发出的X光。
「黑洞蚀」给天文学家绝好的机会，测量物质盘的大小，或者说，黑洞的这道大餐的规模。结果发现放射X射线的物质盘的直径是7个天文单位，也就是太阳到地球距离的7倍。换句话讲，如果这个盘状结构在太阳系中，它将吞没火星到小行星轨道范围内的一切。
但是在浩瀚的宇宙中，这样的距离微不足道。它只有NGC 1365星系本身的1/20亿。而大约相当於黑洞本身大小（从无归点算起）的10倍。
研究人员埃尔维斯（Martin Elvis）表示，盘状结构中的物质距离黑洞太近了，它们将不可避免的在引力作用下越过无归点，被黑洞吞噬。科学家们还估计了黑洞吃掉这顿大餐的时间，大约是100年的时间，这在宇宙中只是转瞬之间。
研究人员还推算出了高密度气体云的位置——距离黑洞无归点大约1％光年，这比人们预计的要近得多。
太空传奇
类似NGC 1365H中心这样的活跃星系核属於宇宙中最亮的物质。科学家们相信，对它们的研究有助於解开宇宙历史上的很多谜团，但是目前人们了解的知识还是非常少的一点。
由於黑洞本身不能直接观测，加上任何物质一旦进入就无法逃脱，因此人们对於黑洞的性质，尤其是黑洞内部的情况知之甚少。其实黑洞的存在，很长时间里只是根据现代物理学理论，作出的一个预言。
那麽这些不断吞吃周围物质的黑洞们最终会甚麽样呢？英国着名科学家丶时间简史作者霍金认为，黑洞将逐渐依放射线的方式挥发，直至消失，一切内部的信息都将消失。但是也有很多科学不买帐，他们认为，信息是不灭的，而是去了其他甚麽地方。那麽究竟是甚麽地方呢？新纪元周刊第17期
来源:新纪元周刊第17期
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