人马座a星(人马座a星和太阳)

科学家在2016年5月宣布，观测到一个黑洞吞噬了一颗恒星。科学家们不止一次怀疑，在我们的星系中心也潜伏着一个超大黑洞，它撕碎恒星，上演“宇宙谋杀剧”的场景。

科学家在2016年5月宣布，已经探测到一个黑洞吞噬一颗恒星。这个超大质量黑洞潜伏在距离地球27亿光年的星系中心。可惜恒星离黑洞太近，被黑洞的引力之手抓住撕扯。这也是科学家首次观察到恒星以这种方式被毁灭。

科学家认为，大多数星系的中心都潜伏着超大质量黑洞，其质量是太阳的几百万甚至几十亿倍。这些巨大的“魔兽”静观其变，直到不知情的受害者，如一颗恒星，游到足够靠近黑洞的地方，被黑洞极其巨大的引力蹂躏成碎片。

利用地面和空望远镜，科学家们观察到，当恒星被黑洞引力撕裂时，其部分残骸落入黑洞，而其余部分则被高速弹射出去。大多数喷出的气体是氦，而很少有科学家判断“被屠杀”的恒星是一个富含氦的恒星核心，具有剥离的大气。

这一观察为揭示黑洞周围的恶劣环境和围绕黑洞运行的恒星类型提供了线索。科学家认为这颗恒星的氢包层在很久以前就被黑洞撕裂了，在被撕碎之前已经到了生命的尽头。在消耗了大部分氢燃料后，它可能已经膨胀成一颗红巨星。它之前可能一直在以高度偏离的轨道绕着黑洞旋转，有一次它离黑洞太近，以至于被剥离了它不断膨胀的大气层。恒星的残余物继续着它围绕黑洞的旅程，直到它最终在黑洞中死去。科学家预测银河系中有剥离大气的恒星环绕着银心黑洞，但恒星与黑洞如此近距离的相遇每10万年才会发生一次。

为了观察黑洞“谋杀”，科学家们监测了数十万个星系，以便在先前休眠的星系中心找到一个来自黑洞的紫外光爆发。早在2010年，他们终于找到了这样的闪光点。直到一个半月后才达到最大亮度，之后一年内亮度逐渐下降。这种变亮事件与超新星的能量爆炸非常相似，但达到峰值的速度要慢得多。

科学家们计算出，这个黑洞的质量是太阳的数百万倍，大小与银核黑洞差不多。光谱观测显示，黑洞正在吞噬大量的氦。分光镜将光分解成彩虹色，从而揭示物体的特征，如温度和气体成分。

发现银心“魔兽”

距离地球25000光年多一点的地方是宇宙中一个神秘的地方——银心(或称银核)，我们银河系的中心。

科学家一直怀疑，在恒星相互碰撞、被尘埃覆盖的银心中，潜伏着一个质量超过太阳400万倍的超大黑洞。它撕碎星辰，上演一幕又一幕扭曲时间与空之间结构的“宇宙谋杀剧”。这个类似魔兽的黑洞被科学家命名为“人马座A*”。

虽然科学家们认为每个星系的中心都存在一个超大质量黑洞，但直到最近，他们才通过观测银心附近的恒星，证实了银心“魔兽”的存在。

然而，最近的观测结果又给我们带来了新的惊喜和疑惑:在银心的too 空区域，只有一些年轻的恒星，而年纪较大的却完全看不到。

对银心的扫描显示，那里有几十颗年轻的恒星，它们的蓝光强度很高，穿透了层层尘埃。科学家过去认为，大量较老恒星发出的微弱光线被年轻恒星的光线所遮蔽，所以我们能观测到的恒星只是恒星世界的“冰山一角”。然而，随着三组科学家用红外望远镜独立扫描银河系，这一观点受到了质疑:科学家观测了数千颗古老的恒星，但在观测靠近银心的区域时，发现恒星数量骤降。例如，在Tai 空区域，直径为3光年的恒星很少。

寻找失踪的星星

这是一个大惊喜。科学家们一直认为人马座A*周围的引力场足够强大，在数十亿年内可以吸引许多恒星靠近它，但实际上银心的恒星要少得多。那么，这些明星去哪了？

最常见的解释是，即使是最先进的红外望远镜也不够灵敏，无法捕捉到这些遥远恒星的微弱光线。一个更令人兴奋的解释是，与科学家之前观察到的其他区域不同，银心是由看不见的超致密天体组成的，例如中子星和超新星爆炸留下的恒星黑洞。如果后一种推测是正确的，那就暗示着银心中形成的恒星大部分都是大质量的，它们都是以超新星爆发的形式结束生命的。但这种解释存在问题，主要是因为这些大质量恒星并不是单独生长的，银心中应该会生长几颗质量较小的恒星，这些恒星在生命终结时会变成明亮的红巨星。它们应该很容易被观测到，但是为什么科学家看不到红巨星呢？一个奇怪的解释是:这些红巨星都被恒星质量的黑洞吃掉了！但这种情况应该也很难发生，因为如果银心有100万个太阳质量的物质，需要更多的恒星质量黑洞才能把它们全部摧毁。

于是，就有了更离奇的解释:在过去的某个时刻，银河系与另一个星系合并，后者自身的超大质量黑洞吞噬了银河系中的一些恒星。

根据这一理论，“人马座A*”可能负责其周围的真空恒星——任何偏离到超大质量黑洞周围约5光分钟范围内的天体(光在1分钟内走过的距离称为1光分钟)都会被黑洞撕碎，这可能就是那些失踪恒星的命运。

获得直接证据

科学家推测，随着时间的推移，恒星围绕人马座A*的轨道会变得越来越长，越来越窄，当恒星足够靠近黑洞时，就会被黑洞吸进去。但是，请不要忘记，直到现在，科学家们对银心黑洞的存在只有间接的证据——他们知道银心中潜伏着一只“魔兽”，因为它巨大的引力影响着附近恒星的运动，而这只“魔兽”的真实身份极有可能是黑洞。那么，怎样才能获得直接证据证明银心“魔兽”的真实存在呢？科学家必须足够“接近”它。

幸运的是，一系列新技术使科学家们能够做到这一点。被认为有潜力的技术是超长基线干涉测量法，它收集分散在世界各地的射电望远镜的信号，模拟一个像地球一样巨大的射电抛物面天线。这种虚拟天线可以更好地分辨天体的细节。然而，迄今为止人马座A*的科学家拍摄的最佳图像只能是模糊的，无法识别超大质量黑洞最明显的特征——视界。所谓视界是指黑洞周围的一个边界。一旦进入这个边界，包括光在内的任何物质都会掉入黑洞，无法逃脱。银心黑洞的活动视界直径约为1500万公里，是日地距离的1/10。科学家悲观地指出，虽然超长基线干涉测量是一项很有前景的技术，但仍然不足以清晰地描绘银心的视界。

德国和美国的一组科学家有一个明确的方法来探测“人马座A*”:观察这个黑洞周围的单个恒星。他们一直在观察20颗围绕银心100光年范围内运行的超亮恒星，其中一颗名为S2的重量级恒星引起了人们的关注，它的质量是太阳的20倍。其中的原因是，S2是唯一一颗被观测到完全绕银心运行的恒星，它需要15年才能绕一周(科学家计算出银心超大质量黑洞的质量是太阳的430万倍，仅比之前的估计大一点)。

科学家们希望通过观察S2这样的恒星，提供以银为中心的黑洞存在的直接证据，从而验证关于黑洞最流行的理论之一——无属性定理。定理认为黑洞本质上是简单的，它的质量、自转方式和速度都足以描述它。根据广义相对论，离银中心最近的恒星的位置应该离银中心越来越远。如果无属性定理是正确的，那么这种进动将只取决于黑洞的质量和转速，与任何其他因素无关；如果我们可以同时跟踪两颗恒星，利用两颗恒星的轨道关系来抵消黑洞的质量，那么岁差只取决于黑洞的旋转速度。如果最终发现岁差依赖于其他更复杂的因素，那么非属性定理就是错误的。

科学家们还希望做更深远的工作:检验爱因斯坦的引力理论——广义相对论。对于已经探索过的行星、恒星、星系，广义相对论轻松过关。但是在黑洞的极端引力场中(时间和空被扭曲到了极端的程度)，相对论还没有得到检验。科学家希望通过观察物质如何落入黑洞，找出黑洞的特征是否符合广义相对论的描述。

希望揭露真相

另一种检验相对论的方法是使用脉冲星。

它们是脉冲星超新星爆炸的超高密度残余。它们旋转速度非常快，每次旋转时都会以无线电波的“灯塔光束”形式扫过Tai 空。让这颗脉冲星成为一个奇妙的计时器。如果银心中存在脉冲星，科学家或许可以捕捉到另一种相对论效应——引力时间膨胀，即时间在围绕大质量物体扭曲时变慢——空。如果观测到这种现象，就是大质量黑洞存在的证据。

脉冲星本质上是微弱的，在布满尘埃的银心中很难探索到脉冲星。然而，科学家已经开始探索银河系中的所有脉冲星，他们也希望在银心附近找到脉冲星。

到目前为止，广义相对论还没有受到威胁。S2是唯一已知的轨道距离“半人马座A*”在1光年以内的恒星。为了真正探测这个超大质量黑洞周围的时间-空，我们需要观察更多如此靠近银中心的恒星。

为了实现这一目标，科学家们正在升级双10米凯克望远镜(位于美国夏威夷)的红外干涉仪。与此同时，他们还在建造一台名为Gravity的仪器，该仪器将结合超级望远镜(位于智利帕拉纳)的4台望远镜收集的近红外光，以前所未有的高分辨率测量弱天体。科学家们希望“引力”将允许他们观察那些在只有黑洞视界直径几倍的范围内运行的恒星。预计Gravity将于2013年投入运行。

几十亿年来，银河系一直隐藏着它最大的秘密。再等几年，那么科学家可能最终会揭开银心超大质量黑洞的真相。