黑洞是宇宙中最神秘的天体之一。以下是七个有科学依据、令人难以置信的事实。
黑洞是宇宙中最神秘的天体之一。它们能弯曲时空，为人类观测到的一些最亮天体提供能量，甚至会产生时空涟漪，让地球上的科学家探测到。
长期以来，黑洞一直是科幻作品的热门题材，如今，天文台已将它们从理论预言转变为可供观测的宇宙实验室。以下七个引人入胜的事实，揭示了为什么黑洞不断挑战着我们对宇宙的认知。
第一张黑洞照片需要一台相当于地球大小的望远镜
2019年发布的著名橙色光环并非由单台望远镜拍摄而成。事件视界望远镜利用甚长基线干涉测量技术，将全球的射电天文台连接起来，实际上创建了一台地球大小的虚拟望远镜。
这项史无前例的工程壮举使科学家得以拍下超大质量黑洞M87的阴影，随后又拍下了银河系中心的人马座A。这台望远镜拍到的并非黑洞本身，而是正在其事件视界外旋转的发光物质。
黑洞能创造出宇宙中最亮的一些天体
黑洞本身不发光，但正在落向黑洞的物质常常会发光。向内旋转的气体和尘埃会形成一个温度可达数百万度的吸积盘，在跨越事件视界之前，向外发出巨大的辐射。
在超大质量黑洞中，这些吸积盘可以为类星体提供能量。类星体极其明亮，其光芒甚至能盖过包含数千亿颗恒星的整个星系。讽刺的是，宇宙中最黑暗的天体之一竟能间接产生宇宙中最亮的一些现象。
科学家无需直接看见黑洞，也能探测到它们
由于黑洞不发出可见光，天文学家便依靠间接方法来寻找它们。他们可以观察环绕一个不可见天体运行的恒星，探测吸积盘中热气体发出的强烈X射线，或者测量黑洞碰撞时产生的引力波。
这些互补的技术已经揭示了宇宙中成千上万个黑洞候选体，并不断发现新的黑洞。现代天文学识别黑洞，往往是通过研究它们对周围环境的影响，而不是研究这些天体本身。
黑洞能发射出比整个星系还大的喷流
虽然没有什么能从黑洞的事件视界内逃脱，但紧邻视界之外的物质表现却截然不同。随着气体向内旋转，强大的磁场可以将部分物质导入狭窄的喷流中，以接近光速的高速从黑洞喷出。
这些相对论性喷流可以延伸数十万光年，甚至数百万光年，比它们所在的星系还要大。天文学家仍在研究这些喷流形成的确切机制，但它们依然是宇宙中最具能量、最壮观的现象之一。
有些黑洞以近乎光速的速度自转
黑洞不仅质量极其巨大，旋转速度也能快得惊人。当它们吸积气体、尘埃，甚至与其他黑洞并合时，会获得角动量并开始自转。天文学家估计，一些超大质量黑洞的自转速度接近爱因斯坦广义相对论所允许的最高速度。这种极速自转可以拖拽黑洞周围的时空，这种现象被称为“参考系拖拽”，也可能为活动星系中观测到的巨型相对论性喷流提供能量。
并非所有黑洞都在不停地“吞噬”
流行文化常把黑洞描绘成宇宙吸尘器，无休止地吞噬周围的一切。但现实中，许多黑洞会长期处于安静状态，几乎没有什么物质落入其中。
我们自己星系中心的超大质量黑洞人马座A*就是一个很好的例子。与那些正在大量“进食”并为明亮类星体提供能量的黑洞相比，它如今消耗的物质相对较少。黑洞看起来是暗是亮，很大程度上取决于其周围气体和尘埃的多少，而非黑洞本身。
黑洞并非永世长存
黑洞看似永恒，但物理学家斯蒂芬·霍金提出，它们会通过发出现在所称的“霍金辐射”而慢慢失去能量。在长得超乎想象的漫长时间尺度上，这一过程可能导致黑洞完全蒸发。
然而，对于恒星质量的黑洞来说，这个过程大约需要10的67次方年——比宇宙当前的年龄还要长亿亿亿倍。虽然霍金辐射尚未被直接观测到，但它仍然是现代理论物理学中最具影响力的思想之一。
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