银河系中心出现神秘变化，人马座a黑洞正在觉醒

在银河系中心，有一颗名为人马座A*的超大质量黑洞。虽然在大多数时间里它都处于休眠状态。但在特定的时间，它会突然觉醒，并且它的自身活动会剧烈增强。科学家们通过观测发现，最近的时间里，它都在疯狂的吞噬周围的宇宙碎片， 并由此产生了强大的辐射，其辐射的强度超过了之前水平的一百万倍。这样的剧烈活动已持续一年之久。虽然在最近的时间里才被nasa观察到，但地球距离它足足有2.5万光年。也就是说现在我们对它的任何 了解都来自于2.5万年前。

人马座a*黑洞是距离地球最近的超大质量黑洞，也是银河系内最大的天体，质量大约为我们太阳质量的四百万倍。惊人的引力可以将任何靠近它的物质撕碎吸噬，甚至包括光线在内的一切物质和信息只要落入它的事件视界 ，就再也出不来了。当然这个过程也不仅仅是吸进去那么简单，黑洞在吸噬周围的物质时，巨大的引力会将这些物质加速加热到近百万度。在这些物质到达黑洞内部视界之前，会释放出剧烈的射电波和x射线。这就形成了黑洞发光发热的吸极盘。

与银河系内其他的大质量黑洞相比，人马座a*的亮度相对较低。大多数时间里它的活动都非常微弱，这是因为它吞噬物质的物质非常少。这种平静稳定的状态使得研究人员把人马座a*黑洞称之为“沉睡的巨人”。

天文学家还发现，在人马座a*附近存在一些特定分子云，而这些分子云却异常的明亮。这就好像在漆黑的夜晚中突然飘出了一个萤火虫。那么导致这些分子云发亮的原因是什么呢？

关于这个问题其中最有力的解释是：这些星云体之所以会发光，是因为它们正在反射200年前人马座a*黑洞所释放的x射线。

为了了解到这些云体辐射的确切量。科学家们使用了钱德拉x射线探测卫星。这个空间天文台配备了三个相同的望远镜。是分别用来测量黑洞，中子星和脉冲星的x射线偏振。

2022年3月，科研人员测量了最亮的分子云。测量的结果显示：x射线的偏振分数为31%，偏振角为±11度。这些数据似乎并不能说明什么。但当科研人员观察云的中心区域时，发现它-42度的偏振角度与人马座a*黑洞的垂直线相对应。

因此我们才可以得出结论，那些在银河系中心释放辐射的巨大分子云。其实是反射的人马座a*黑洞的辐射。

根据数据分析，科学家们发现这些分子云可以辐射，出现在大约200地球年之前，那时是19世纪初。而我们第一次发现银河系中心的x射线耀斑是在1990年。其中关于人马座a*黑洞更多的数据

是在1999年钱德拉x射线天文台发射后积累起来的。2007年，人类发现了人马座a*黑洞的亮度显著增加。达到了其通常水平的十万倍。最后在2013年，研究人员揭示了人马座a*黑洞在过去几百年内曾有两次主要爆发。

总的来说，人马座a*黑洞的觉醒提醒我们。即使是看似沉睡的巨人，也有活跃的时刻。这些观察结果不仅揭示了黑洞的行为模式。也为我们理解银河系中心的情况提供了宝贵线索。希望在未来我们可以发现更多星体，揭示更多宇宙的奥秘。

被称为”怪兽“般的黑洞“人马座A”

科学家于2016年5月宣布，观測到一个黑洞吞噬一颗恒星。不止一次科学家在怀疑，在我们所在的银河系的中心，也潜伏着一个超大黑洞，它撕碎恒星，上演着一幕幕“宇宙谋杀大戏”。

科学家于2016年5月宣布，检测到一个黑洞吞噬一颗恒星。这个超大质量黑洞潜伏在距地球27亿光年的一个星系的中央，不幸的恒星因太过靠近黑洞，被黑洞的引力之手抓住并撕碎。这也是科学家首次观察到恒星被以如此方式消灭。

科学家认为，在大多数星系中心都潜伏有质量为太阳的数百万倍乃至数十亿倍的超大质量黑洞，这些庞大的“魔兽”守株待兔，直到那些不怀戒心的受害者，例如一颗恒星，游弋到距离黑洞足够近的地方，被极其巨大的黑洞引力蹂躏至粉身碎骨。

科学家运用地面和空间望远镜观測到，当这颗恒星被黑洞引力撕裂时，它的部分残骸坠入黑洞，其余部分则以高速喷射，喷射的气体中大多数是氦，氢则很少科学家由此判断，这颗被“屠宰”的恒星是被剥离了大气层的、富含氦的恒星核。

这次观測为揭示黑洞周围的严酷环境和围绕黑洞转的恒星类型提供了线索科学家相信，这颗恒星的氢包层在很久以前就被黑洞掀走，它在被撕碎之前已到生命末期。在消耗掉自身的大部分氢燃料后，它很可能已膨胀为一颗红巨星。它此前有可能一直在高度偏离正圆的轨道上环绕黑洞，其中一次因太靠近黑洞而被剥离掉膨胀的大气层。恒星残余继续在黑洞周围的行程，直到最终葬身黑洞。科学家预測，在银河系中也有被剥离了大气层的恒星在环绕银心黑洞，但恒星与黑洞之间如此近距离的相遇大约每10万年才会发生一次。

为了观測这次黑洞“谋杀”，科学家监測了几十万个星系，目的是找到一次来自于先前处于休眠状态的星系中央黑洞的紫外光爆发。早在2010年，他们终于发现了这样一次闪亮。它在一个半月后才达到亮度最大值，此后一年里亮度逐渐减弱。这次变亮事件很像是超新星的能量爆发，但达到巅峰的步伐慢得多。

科学家推算出这个黑洞的质量是太阳的几百万倍，和银心黑洞的大小差不多。分光镜观測显示，黑洞正在吞噬大量氦。分光镜把光线分解成彩虹色，从而揭示物体的特征，例如温度和气体组成。

发现银心“魔兽”

在距离地球25000光年多一点点的地方，是宇宙的一块神秘之地——银心（或者叫银核），即我们所在的银河系的中心。

科学家一直都怀疑，在恒星们相互碰撞、并被尘埃掩盖的银心，潜伏着一个具有400万倍以上太阳质量的超大黑洞，它撕碎恒星，上演着一幕又一幕扭曲时间和空间结构的“宇宙谋杀大戏”。这个魔兽般的黑洞被科学家命名为“人马座A*”。

尽管科学家相信在每个星系的中央都存在超大质量黑洞，但直到最近，他们才通过观察银心附近的恒星，证实了银心“魔兽”的存在。

然而，最近的观測结果又带给我们新的惊奇和疑惑：在银心这片太空区域，只包含一些年轻的恒星，全然不见较古老的恒星。

对银心的扫描显示，那里有数十颗年轻恒星，它们的蓝光强度很高，以至于穿透了尘埃的层层包裹。科学家过去认为，大量的更古老的恒星所发出的微弱光线被年轻恒星的光芒所掩盖，所以我们能观察到的恒星不过是恒星世界的“冰山一角”。然而，随着三组科学家各自独立使用红外望远镜扫描银河系，这种看法遭到质疑：科学家观察到成千上万颗古老的恒星，但在观察距离银心很近的区域时，却发现恒星的数量骤降，比如在一块直径达3光年的太空地带竟然罕有恒星。

寻找失踪恒星

这真是一大惊奇，科学家一直认为“人马座A*”周围的引力场很强大，足以在数十亿年里牵引很多恒星来到它的附近，但实际上银心远没有那么多恒星。那么，这些恒星到哪里去了呢?

最平常的解释是：即便最先进的红外望远镜的灵敏度也不足以捕捉这些遥远恒星的弱光。而一种更激动人心的解释则是：与科学家之前观測过的其他区域都不同，银心是由难以看见的超致密天体组成的，例如中子星以及超新星爆发留下的恒星质量的黑洞。如果后一种推測无误，就暗示形成于银心的大多数恒星都具有大质量，它们最终都以超新星爆发的形式结束自己的生命。但这种解释也有问题，主要在于：这些大质量恒星不会孤独生长，少数不那么大质量的恒星应该成长于银心，而这些恒星在生命终期会变成明亮的红巨星，它们应该很容易被观測到，可科学家为什么没能看见红巨星呢?一种奇异的解释是：这些红巨星全都被恒星质量的黑洞吃掉了!但这种情形应该也很难出现，因为如果银心原本存在100万个太阳质量的物质，要想把它们全部消灭，就需要更多的恒星质量的黑洞。

于是，有了一个更奇异的解释：在过去某个时间，银河系与另一个星系合并，后者自己的超大质量黑洞吞噬了银河系的一部分恒星。

按照这个理论，“人马座A*”或许应该对它周围的恒星真空负责——任何迷途走入一个超大质量黑洞周围约5光分(光在1分钟内走过的距离称为1光分)范围的天体都会被黑洞撕碎，这可能正是那些失踪恒星的命运。

获取直接证据

科学家推測，随着时间推移，环绕“人马座A*”的恒星的轨道会变得越来越长、越来越窄，当恒星足够靠近黑洞时，就会被黑洞吸入。但是，请别忘了，直到现在，科学家对于银心黑洞的存在也只有间接证据——他们之所以知道银心潜伏着一头“魔兽”，是因为它的巨大引力影响着附近恒星的移动，而这头“魔兽”的真实身份最有可能就是黑洞。那么，如何才能获得直接证据以证明银心“魔兽”的真实存在呢?科学家必须足够“靠近”它。

幸运的是，一系列新技术正在让科学家能够这样做。被认为有潜质的技术是超长基线干涉測量，它把来自于分散在全球的射电望远镜的信号集中起来，模拟一部像地球一样巨大的射电抛物面天线，这部虚拟天线能更好地分辨天体的细节。但是，科学家迄今为止对“人马座A*”拍摄的最好的图像也只能算模糊不清，无法辨识超大质量黑洞的最明显特征——视界。所谓视界，是指黑洞周围的一个界限，只要进入了这个界限，包括光线在内的任何物质都会坠入黑洞而无法逃逸。银心黑洞的视界直径约为1500万千米，这个长度是太阳与地球之间距离的1／10。科学家悲观地指出，尽管超长基线干涉測量是一种有希望的技术，但它仍不足以清晰描绘银心视界。

德国和美国各有一组科学家有一种清晰探測“人马座A*”的方法：观測环绕这个黑洞的个体恒星。他们一直在观測在银心周围100光日范围内环绕的20颗超级明亮的恒星，其中一颗被称为S2、质量为太阳的20倍的重量级恒星备受关注。之所以如此，是因为S2是唯一被观測到完整环绕银心的恒星，环绕一次耗时15年(科学家由此计算出银心超大质量黑洞的质量是太阳的430万倍，这只比以往的估计值大了一点点)。

科学家希望通过观察像S2这样的恒星来提供银心黑洞存在的直接证据，并由此检验有关黑洞的一个最流行理论——无属性定理。该定理认为，黑洞在本质上很简单，仅用其质量以及旋转方式和速度就足以描述。根据广义相对论，恒星最接近银心的位置应该越来越远离银心。如果无属性定理是正确的，那么这种岁差将只取决于黑洞的质量和旋转速度，与其他任何因素都无关；而如果能同时跟踪两颗恒星，利用两星的轨道之间的关系来抵消黑洞质量，那么岁差就只由黑洞的旋转速度来决定了。如果最终发现岁差依赖其他更复杂的因素，那么无属性定理就是错的。

科学家还希望从事意义更加深远的工作：測试爱因斯坦的引力理论——广义相对论。对于已被探測过的行星、恒星和星系而言，广义相对论都轻易通过。但在黑洞的极端引力场中(时间和空间在这里被扭曲到极端程度)，相对论还未被检查过。科学家希望通过观測物质究竟是怎样坠入黑洞的，最终查明黑洞的特性是否符合广义相对论的描述。

有望揭示真相

測试相对论的另一种方法是使用脉冲星。

脉冲星是超新星爆发的超致密残余，它们的转速极快，每转一圈都以无线电波的“灯塔光柱”形式扫掠太空。这让脉冲星成为绝妙的计时器。如果银心存在脉冲星，科学家或许就能捕捉到另一个相对论效应——引力时间膨胀，即时间在一个大质量物体周围扭曲的时－空中变慢。如果观察到这个现象，就是大质量黑洞存在的证据。

脉冲星本质上相当微弱，在尘埃笼罩的银心探察脉冲星可谓困难重重，但科学家已开始努力探察银河系中的所有脉冲星，他们也对在银心附近探察到脉冲星抱有希望。

迄今为止，广义相对沦仍未面临威胁。S2是迄今唯一已知轨道距离“人马座A*”在1光日以内的恒星。要想真正探測这个超大质量黑洞周围的时－空，就需要观測多得多的如此靠近银心的恒星。

为实现这个目标，科学家正在升级双10米口径“凯克”望远镜(位于美国夏威夷)的红外干涉仪。与此同时，他们还在建造一部叫做“引力”的仪器，它将合并由“特大望远镜”(位于智利帕拉纳)的四部望远镜收集的近红外光，以前所未有的高分辨率測量微弱天体。科学家希望，“引力”将让他们能观測在仅几倍于黑洞视界直径的范围内运行的恒星。预计“引力”将在2013年投入运作。

数十亿年来，银河系一直在隐藏自己的最大秘密。再等几年吧，那时科学家可能就会最终揭示银心超大质量黑洞的真相。

黑洞的增长速度可以比星系更快，为何人马座A*依然无法吞噬地球？

从广义的角度而言，星系就是那些由无数尘埃和恒星系所构成的运行系统。起源于希腊语中的“星系”这个词，也被称为宇宙岛。比如，我们地球所在的银河系，这就是一个包含了很多尘埃、气体、暗物质和恒星等物质的星系。它们依托于重力的束缚作用，聚集在了同一个星系背景之下。

在星系的组成部分中，往往都存在着星团、多星系统和不同的星云。而对于像银河系这样较大的星系而言，其中心通常都存在一个超大质量黑洞。这是一种质量介于100万到1000亿倍太阳质量的黑洞类型，而黑洞的增长速度，通常情况下又和星系的大小成正比。那么，随着银河系中心的黑洞变得越来越大，我们的地球是否难逃被超大质量黑洞吞噬的命运？

首先，我们需要了解这样一个基本事实：当一个较大的星系中，存在一个超大质量黑洞的时候，该黑洞的增长速度会快于该星系本身的增长速度。而这一结论，是科学家们在对大力神A星系进行研究的时候所发现的。

在大力神A星系的中心，X射线观测到了巨大的紫色云，这是被黑洞能量加热到超高温度的一种现象。而该黑洞的大小，甚至达到了我们银河系黑洞大小的1000倍左右。与此同时，科学家们认为那些超大质量黑洞，本质上就好比是大型星系中心的一个巨大重力井。

而在此之前，我们通过周围环境特征所估算出的黑洞大小，往往会比其实际大小会更小一些。如果我们将黑洞的增长速度，与星系中恒星的诞生率进行对比。那么，当一个星系本身的大小越大，其中心的超大质量黑洞也会拥有更快的成长速度。

而当一个星系的增长速度和黑洞的生长速度持平的时候，该星系中心黑洞的真实质量，甚至可以达到预期质量的十倍左右。而科学家们之所以痴迷于探究黑洞和星系之间的关联，不仅仅是为了估算出超大质量黑洞的质量。同时也是为了通过两者之间的恒定关系，以更好的解释和了解星系的形成定律。

科学家收集了GOODS（大天文台起源深度调查）的30000多个星系的数据，然后结合了COOS（宇宙演化调查）的500000多个星系数据，以及斯皮策太空望远镜、钱德拉X射线天文台和哈勃太空望远镜的观测数据。

这些被列为研究对象的星系，与我们的地球保持着远近不一的距离，从较近的43亿光年，到较远的122亿光年。从研究结果来看，星系中恒星的增长率和黑洞的增长率，主要受限于该银河系本身的大小。简而言之，更大的星系能够对黑洞进行更有效的填充，使得黑洞的增长速度比星系本身更快。

这也是为什么在那些较大的星系中心，总会存在一个超大质量黑洞的根本原因之一。事实上，黑洞和星系之间的关系，也会因为它们的大小而具有不同的复杂程度。在科学家们对与地球距离几乎相等的数十个星系的观察中，还意外发现了这些在我们附近宇宙空间中存在的最亮的星系，其中心的黑洞竟然比科学家们之前预测的质量还要大10倍左右。

在以前的很长一段时间里，我们都不曾了解，原来这样的星团竟然也可以容纳那么大的黑洞。也就是说，黑洞的形成方式至少有两种情况，其一是银河系的增长带动了银河系的增长。其二是它们形成于星系年轻时、恒星的诞生过程中。但是，更重要的一点发现是，黑洞和星系的增长度速，并不是以相同的比率进行。也就是说，两者之间的增长速度往往都不是匹配的。

地球和我们其他熟知的行星一样，都属于太阳系的八大行星之一，而我们所在的太阳系这个系统，又位于更大的银河系空间之内。在我们的银河系中心同样存在一个超大质量黑洞，它的名字被叫做人马座A*（Sagittarius A*，简写为Sgr A*）。它很可能是与我们人类距离最近的一个超大质量黑洞，这个位于银河系银心的致密而光亮的射电波源，大约需要11分钟左右的时间完成一圈的旋转活动。

众所周知，银河系就是我们的太阳所在的恒星系统，这个庞大的空间中聚集了数千亿颗恒星，星际气体和星际尘埃，以及黑洞等物质。仅仅是银河系中可见部分的总质量，便达到了我们的太阳的1.5万亿倍左右。而人马座A*的位置就是银心所在的方向，具有十分剧烈的星系核活动。

从探测数据来看，银心射电源的区域大小，并不会比木星围绕太阳运行的轨道更大。在太阳系的八大行星中，地球按照由近及远的顺序排列在第三位，与太阳保持着大约1.5亿公里的距离。曾经，不少人都以为地球是宇宙的中心，错误的以为宇宙中的所有星体都是在围绕地球旋转。

但我们现在已经认识到，地球和太阳其实都不过是银河系中很小的一部分。简单来说，地球既不是宇宙的中心，更不是银河系的中心。尽管，银河系中的超大质量黑洞人马座A*具有庞大的质量，但相对于银河系的整体大小而言，该黑洞暂时不可能造成什么威胁。与此同时，我们的地球处在银河系的“郊区”位置，而不是距离黑洞更近的银心。

事实上，地球和银河系银心之间的距离甚至达到了2.6万光年，更与银盘的边缘保持着大约2.4万光年的距离。我们的地球并不处于银河系的主要悬臂上，反而是位于英仙臂和船底-人马臂之间的猎户支臂上。所以，不管是从黑洞目前的大小，还是从地球在银河系中的位置来看，我们人类所生活的地球不可能被人马座A*吞噬。

1. 所有较大的星系中心都存在一个超大质量黑洞，由于这样的星系可以更好的对黑洞进行填充。所以，这些黑洞的增长速度，甚至可以超越它们所在星系本身的增长速度；

2. 黑洞的形成方式并不只有一种，黑洞和星系中新诞生的恒星，都会受限于星系本身质量的大小，这两者之间的增长比例并不是一个恒定值。

3. 虽然黑洞的增长速度可能超过星系本身，但由于其本身的大小依然只占据了星系的极小一部分。再加上我们的地球在银河系中的位置关系，所以可以得出一个肯定的结论，地球并不存在被银河系中心超大质量黑洞人马座A*吞噬的可能。