天文大發現：有物質能逃脫黑洞

近日，天文學家使用美國國家航空暨太空總署（NASA）的錢德拉X射線天文台（Chandra X-ray Observatory）獲得了重大的研究進展。該進展解釋了，為什麼環繞在銀河系中心巨大黑洞周圍的物質，發射出極為微弱的X射線。這一發現對理解黑洞有著重要的意義。

錢德拉天文台對人馬座A *（Sagittarius A*，距離地球約2萬6千光年）的最新照片顯示，在人馬座A *引力範圍內的氣體，最終只有不到1%進入「事件視界」（黑洞周圍的一個界限，進入其中的物質將無法逃出黑洞），被黑洞吞噬。而大部分氣體在靠近事件視界時被噴射了出去，並可能發出亮光，從而生成了微弱的X-射線。

為得到這些新發現，錢德拉天文台進行了有史以來最長期的一次觀測活動。2012年，這座位於太空中的天文台收集了5個星期的人馬座A *的數據。在大量的數據中，研究人員發現了異常的細節和敏感的X射線圖，並發現人馬座A *周圍的超熱氣體的能源特徵。這些氣體的質量約為太陽的4百萬倍。

該研究發表在近期出版的《科學》期刊上，研究領導者，麻州大學的丹尼爾‧王（Q. Daniel Wang）說：「我們認為，絕大多數大型星系在其中心都有一個超大質量黑洞，但它們離我們太遠，以致無法去研究其周圍的物質是如何流動的。人馬座A *可以說是僅有的一個黑洞，其距離讓我們可以見證這一過程。」

之前有理論模型稱，黑洞發射的X射線，來源於其周圍小型恆星的聚集。研究人員發現，錢德拉天文台獲得的數據並不支持這一理論。X-射線數據顯示，黑洞附近的氣體可能源於星際風（由盤形分布的大量年輕恆星產生）。當一個物質進入「事件視界」被一個黑洞捕獲時，該物質必須失去熱量和動量，噴射出的物質允許這種情況發生。

該研究報告的共同著作者、中國上海天文台的馮遠表示：「大多數的氣體必須被拋出，只有少量的氣體可以達到黑洞，與一些人認為的相反，黑洞實際上並不吞噬所有被拉向它們的物質。顯然，大部分人馬座A *找到的食物『難以下嚥』。」

人馬座A *可以影響到的氣體非常分散，並且溫度超高，因此對這個黑洞來說，很難捕捉和吞噬。那些為此類星體提供能源，並產生巨大輻射的貪吃黑洞，其周圍氣體和人馬座A *相比，溫度低，密度大。

人馬座A *的「事件視界」，對黑洞周圍的發光物質，投下了一層陰影。這項研究可能有助於用射電望遠鏡去觀察和理解這個陰影。它也將有助於理解，黑洞周圍的恆星和星雲對黑洞吸收和噴射出的物質的影響。◇