黑洞如此“明亮”，为何银河系中心黑洞却如此昏暗？

根据定义，黑洞是宇宙中密度极高的天体，因此它们具有极强的引力，光无法逃脱。然而，如果你随便问一个天体物理学家，他们都会说黑洞是宇宙中最亮的物体之一。这是怎么回事？

在某种程度上，这是因为黑洞不是单独存在的。银河系中心的超大质量黑洞通常被热气体云包围，当这些物质流入黑洞时，它们可以在银河系最黑暗的部分形成宇宙环。

2019年5月，一个巨大的耀斑在人马座A*爆发，这是凯克望远镜拍摄的红外图像。

奇怪的是，银河系中心的黑洞并不像天体物理学家预期的那样明亮。相对而言，理解银河系中心的黑洞如此暗淡的原因将有助于我们理解光和落入黑洞的物体之间的联系。

为什么黑洞如此明亮？

黑洞以多种方式发光。当来自附近恒星的气体落入黑洞时，气体会像从下水道流出的水一样螺旋上升。这时，气体会相互摩擦并逐渐升温。这与用两根棍子生火的过程基本相同，只是落入黑洞的气体温度可达几百万度。

构成这些气体的原子将被拉开，产生大量正负电子。搅动的带电粒子会产生湍流磁场，将气体汇聚成两股指向相反方向的射流。如果其中一条喷流指向地球，我们会看到一个明亮的黑洞。

然而，有时我们不需要直接在喷射路径上。这些喷流也可能撞击附近的气体云，甚至附近的星系，从而产生独特的辉光。

银河系中心的“黑暗”黑洞

在我们银河系的中心，有一个异常平静的“怪物”黑洞。资深天文学家和事件地平线望远镜(EHT)项目科学家杰弗里·鲍尔说:“作为一个黑洞，作为一个能量系统，它几乎已经死亡。”

那为什么？密歇根大学的天体物理学家莉亚·科拉莱斯说:“我们知道有一种机制可以阻止物质到达银河系中心，或者到达黑洞本身并落入其中，但我们仍然不知道这种机制是什么。”

一种观点认为，当气体落入黑洞并被加热时，压力的增加会将气体推出。事实上，在最近发表在《天体物理学杂志》上的一篇论文中，科拉莱斯和他的同事公布了钱德拉X射线卫星观测数据的统计分析结果。一年来，这颗卫星一直在观察银河系中心的黑洞——人马座A。研究发现人马座A*附近的热气向外移动，并逐渐冷却下来。

然而，射手座A*并没有死。它仍然活跃，有时会发光数百次。天文学家不确定这些耀斑是否是热气体质量落入黑洞、冲击波穿过气体或磁性材料弓形断裂的结果，就像太阳耀斑以弧形抛出一样。

为了获得整个过程的完整图像，天文学家试图同时通过许多不同类型的望远镜来观察人马座A*星。事件地平线望远镜(EHT)是焦点。该计划将地球上的11个望远镜结合起来，形成一个孔径相当于地球直径的虚拟望远镜。EHT可以观察到炽热的气体是如何绕着黑洞缓慢移动，然后落入黑洞的。其他望远镜可以观察到远离黑洞的地方发生了什么。天文学家可以比较这些观测结果，找出是什么导致了这次耀斑。

早在2017年，EHT就开始使用11架望远镜中的8架来观察射手座A*(其余3架后来加入了观察小组)。每年春天，所有EHT望远镜只能观察10天，这是一个非常短的观察窗口，可以大大减少误差。不幸的是，2018年的恶劣天气限制了观测，而在2019年，技术故障迫使天文学家取消了观测计划。

然而，天文学家在2017年获得了幸运的结果。他们不仅能够通过太空中钱德拉X射线望远镜的观察，还能在射手座A*发光时协调EHT的行动。天文学家还没有公布这些数据。

不幸的是，原定于3月26日开始的2020年观察日COVID-19疫情爆发被取消了。天文学家将不得不把他们对射手座A*的下一次观测推迟到2021年。银河系中心安静的黑洞将不得不等待。