第八十八章 神秘的宇宙天体-黑洞

火星纪元001年--从火星航天发射站发射升空的宇宙探测飞船“航宇2号”在飞离太阳系后，便继续以2-5倍超光速飞行向银河系其它恒

        星，却意外发现了在北斗七星的旁边，大熊星座的熊头附近，有一个形状不伦不类的m82星系。直径达1200万光年的m82星系，有一条黑色缝隙

        横贯其中，所以它得到了一个“破裂星系”的绰号。这条黑色缝隙实际上是一个由混杂尘埃的气体、及宇宙暗物质、未知星际粒子构成的，而

        m82星系本身是一个标准的“透镜”型星系。m82星系具有显著的特征，其中心部位以超过别的星系数千倍的速度诞生着新的恒星。于是乎在被

        称之为“星爆”的m82星系中，约翰逊、凌霄等未来一批天文学家发现了奇异的宇宙天体。

        “死亡星球”女王率领她的海盗飞船攻打太空堡垒3号那一年前夕，环球物理大学的一个研究小组使用x射线观测卫星便发现m82星系内

        的一个天体，从非常有限的空间发出大量的x射线，这个天体主要放射3000-7000电子伏特的高能x射线，其光度达到太阳全部的千万倍。

        为了搞清这个天体的真实面目，科学家们立即着手进行了反复达数十次的观测，对可信数据的分析结果表明，这个天体在短短几天的

        时间里，其光度就发生了几倍的变化。这个天体的变化情况被美国环宇理工学院的约翰逊、彼得教授和身居月球的科学家们于那一年同时观测

        到。它的光度变化的直接原因目前还无法确定，但是科学家们了解这一奇异天体的本来面目，提供了极其珍贵的数据，因为根据这些数据能够

        算出这个天体的大小，它的直径约为太阳与地球距离的数十倍，也就是说，它的大小充其量相当于太阳系。从如此小的区域内居然能释放出相

        当于太阳1000万倍的能量，从现代物理学可知其唯一的可能就是黑洞。

        “黑洞”是根据广义相对论预言存在的天体，它凭着自身的引力把空间中的一切“禁闭”起来。黑洞的大小若用质量相比较的话，那

        么具有太阳质量的黑洞，其半径只有2、5-3公里。黑洞把一切物质吸入，连光都不可能逸出。而m82星系中的黑洞却喷释出大量能量，这的确是

        异乎寻常的。事实上，当物质被吸入黑洞的“地平线”下之前，黑洞极强的引力场引起了超高速运动，由此释放出巨大能量。其原理与水力发

        电相似，在水力发电中，下落的热能转化为电能，对黑洞来说，因引力下落的粒子能量由于摩擦转变为热能，并最终转变为光能。

        事实上，对被称为“x射线双星”的天体的观测表明，气体被吸入黑洞后释放出的是光放射。黑洞是与中子星或是或是巨星构成彼此绕

        转的双星，从巨星流出的气体在旋转着落入黑洞或中子星时，会放出大量x射线。在这种情况下黑洞具有太阳的质量，那便是超新星爆发后的残

        留物。中子星是仅由中子构成的天体，比黑洞要大上数倍。

        迄今为止已知的x射线双星系统最亮者达到太阳的100万倍程度，m82星系发现的x射线天体在此基础上又增高了10倍。由此估计这个黑

        洞的质量约为太阳的460倍到最大为1亿倍。总之，这个黑洞的质量很可能远远超过了太阳。这说明，在m82星系发现的确认的黑洞，而不单纯是

        超新星爆发后的残留物。

        m82星系发现的待确认黑洞在研究宇宙中存在的巨大黑洞起源的时候，具有极重大的意义。

        --随着未来科学技术的日新月异，有观察报告说在银河系中心似乎存在巨大黑洞，所谓“巨大黑洞”是指质量超过太阳100万倍以上的

        黑洞。如果存在巨大黑洞，那么在它周围的物质亦应当像绕太阳旋转的行星那样，遵循“开普勒行星运动三定律”，哈勃太空望远镜就在

        ngc4261、仙女星云座m84、仙女星云座m87等星系中心发现了高速旋转的气体。根据开普勒定律，气体旋转的速度应与其围绕天体的质量的平方

        根成正比，与旋转半径的平方根成反比。如果能够确定旋转速度和半径，就能求出那个天体的质量，ngc4261类星体旋转半径为300光年以内，

        质量约为太阳质量的20亿倍；m84星系旋转半径为30光年以内，质量约为太阳质量的3亿倍；m87星系旋转半径为15光年以内，质量约为太阳质量

        的30亿倍。计算结果应当说是令人吃惊的！10亿倍太阳质量的黑洞的半径大约为10天文单位，也就是1光年的一万分之一。所以，哈勃太空望远

        镜的观测结果与黑洞的半径相比较，还没有把握住黑洞的外侧。

        火星纪元002年，有关科学家在火星和月球航天发射站使用太空超长基线电波干涉群观察猎犬座ngc4258星系中心仅0、3光年

        的区域内，就存在相当太阳质量3600万倍的质量，而且获得了迄今为止最精确的旋转速度。由此，星系中心存在巨大黑洞的可能几乎转瞬间便

        具有了可能性。同年，科学家们进行了对确认巨大黑洞具有决定意义的观测，证据是通过火星航天发射站的x射线天文卫星观测得到的，观测对

        象是是名为“mcg-6-30-15”的一个活跃星云系。观测结果表明，来自这个星云系中心的x射线发生了“引力红移”，这是非黑洞无法解释的。

        所谓“引力红移”是在强引力作用下，时间似乎变慢的可用广义相对论解释的现象，在这种现象中光波长变长。这个现象被

        确认其意义就相当于直接观测到黑洞。科学家从此得到了巨大黑洞存在的强有力的证据。(未完待续。)


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