日科學家發現距地球127億光年的巨大黑洞

據美國太空新聞網9月7日報道，黑洞學說無疑是本世紀最具挑戰性、也是最讓人激動的天文學說之一。世界許多國家的天文學家們都在為揭開黑洞的奧秘而不懈努力。日本天文學家日前宣佈，他們在距離地球127億光年的宇宙中成功地找到了一個巨大的黑洞。

　　日本航空宇宙開發機構(JAXA)近日宣佈，他們通過SUBARU望遠鏡成功地觀測到了一個巨大的黑洞，該黑洞距離地球約127億光年，大致位於巨蟹 座方向。這一黑洞是日本天文學家發現的11個黑洞中距離地球最為遙遠的一顆，也是最大的一顆，大小約為太陽的20億倍。日本天文學家表示，根據觀測，在宇 宙誕生後大約10億年的時間裡，這個巨大的黑洞就也已經隨之誕生了。而根據目前的天文學理論，這一點是根本無法解釋的。

　　日本天文學家稱，黑洞在天文學領域一直顯得非常神秘。根據廣義相對論理論，引力場可以使得時空發生彎曲，當恆星的體積很大時，它的引力場對時空幾乎沒 什麼影響，從恆星表面上某一點發的光可以朝任何方向沿直線射出。而恆星的半徑越小，它對周圍的時空彎曲作用就越大，向某些角度發出的光就將沿彎曲空間返回 恆星表面。當恆星的半徑小到一個特定值(天文學上稱為「史瓦西半徑」)時，就連垂直表面發射的光經都會被捕獲了。在這時，恆星就變成了黑洞。說它「黑」， 是指它就像是宇宙中的一個無底洞，任何物質一旦掉進去，似乎就再也不可能逃逸出來。

　　在地球上，由於引力場的作用非常小，這種彎曲是微乎其微的。而在黑洞周圍，空間的這種變形非常大。這樣，即使是被黑洞擋著的恆星發出的光，雖然有一部 分會落入黑洞中消失，可另一部分光線會通過彎曲的空間中繞過黑洞而到達地球。所以，我們可以毫不費力地觀察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一樣，這就是 黑洞的隱身術。更奇異的是，有些恆星不僅是朝著地球發出的光能直接到達地球，它朝其它方向發射的光也可能被附近的黑洞強引力吸引，通過折射到達地球。這樣 我們不僅能看見這顆恆星的「臉」，還能同時看到它的側面、甚至後背。

　　日本天文學家表示，與宇宙中的其它天體相比，黑洞的很多特性顯得非常特殊。比如，黑洞具有神奇的「隱身術」，人們幾乎無法直接觀察到它，連科學家都只 能對它內部結構提出各種猜想。那麼，黑洞到底是怎樣把自己隱藏起來的呢？眾所周知，光是沿直線傳播的，這是一個最基本的常識。可是根據廣義相對論理論，空 間會在引力場作用下彎曲。這時候，光雖然仍然沿任意兩點間的最短距離傳播，但走的已經不是直線，而是曲線。形象地講，好像光本來是要走直線的，只不過強大 的引力把它拉得偏離了原來的方向。一般來講，天文學家們將黑洞分為兩類：星狀黑洞和超大質量星狀黑洞。星狀黑洞由質量相當於幾個太陽的恆星坍縮形成，而超 大質量星狀黑洞的質量則可達十億個太陽的質量。

黑洞還有另外一個更為驚奇的特點，那就是它能以接近光速的速度突然噴發。雖然長久以來人們一直認為磁場在這個過程中扮演了重要角色，但科學家們首次模擬 出一個磁場排出被吸積的氣體，從而產生噴發的具體過程。也許該小組的計算機模擬方法最驚人的結果是，發現了旋轉黑洞附近的磁場在黑洞的吸積盤和遠處旋轉著 的物質之間起到連接作用，就像一輛汽車的傳動器，牢牢連接著旋轉式發動機和它的輪軸一樣。如果一個黑洞誕生時旋轉得很快，就說明它的「火車頭」非常強勁， 而它所捕獲的大量物質，會逐漸降低它的旋轉速度。這些數量巨大的吸積物最後將接管整個過程，將黑洞旋轉速度限制在一個上限之內。

　　日本天文學家們還發現，當黑洞擴散到一個定點後就將停止增長。最大的黑洞至少是太陽質量的1億倍，它們在形成初期貪婪吞噬著周圍的星體，不斷膨脹，之 後再吞噬著氣體和灰塵，得以持續增長。但幾乎所有的這些黑洞都已在數十億年前用盡了「食物」，所以無法再繼續進行擴張。另外，黑洞的增長與星體的誕生存在 著密切的聯繫。