科普：科学家如何让看不见的黑洞现形？

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新华社北京6月15日电(记者于飞、全晓舒、曲婷)6月15日，中国发射了硬X射线调制望远镜“夜视镜”，用于探测黑洞。然而，神秘的幽灵般的黑洞不发射任何光辐射，那么我们如何在广阔的宇宙中探测到它们呢？这似乎有点像在煤窖里找一只黑猫。幸运的是，科学家们已经找到了一些方法，其中之一就是“护目镜”所使用的方法。

方法1:柴郡猫的微笑

虽然人类不能直接看到黑洞，但它就像爱丽丝梦游仙境中的切希尔带着牙齿的猫一样，通过强烈的重力造成的时间空扭曲显示出它的“微笑”。来自遥远天体的光将在黑洞附近弯曲，黑洞充当引力透镜。

爱因斯坦的广义相对论预测了这种效应。对于一个巨大的天体，如黑洞或星系，它会产生一个强大的引力场，这将使周围的时间空弯曲得更剧烈，包括光在内的一切都将受到强大引力场的影响。

哈勃空望远镜拍摄了许多这样的例子。当来自遥远背景星系的光穿过前方星系或黑洞产生的引力场时，它会扭曲形成一个“弧形”，甚至变成一个环形。天文学家认为，引力透镜不仅能让我们了解遥远的宇宙(背景星系)，还能在前景星系的中心包含超大质量黑洞的信息。

方法2:明星们围着谁跳舞？

黑洞的引力会影响附近的天体。天文学家已经观察到一些天体系统，在这些系统中，两颗恒星由于它们的引力相互围绕。天文学家还发现，在一些这样的双星系统中，只能看到一颗恒星，而且它围绕着一颗看不见的伴星运行。

此外，在大多数星系的中心都有一个超大质量黑洞。正如地球绕着太阳转一样，银河系中的恒星也是如此。

自1995年以来，天文学家已经开始观察并记录银河系中心区域附近90颗恒星的轨迹。这些记录表明所有的恒星都围绕着一个黑暗的中心运动。20年后，90颗恒星中的一颗s2完成了完整的轨道。根据s2的轨道数据，科学家们最终计算出了银河系中心黑暗天体的基本数据:它的质量约为太阳质量的430万倍，半径约为0.002光年。这样一个高密度不发光的天体基本上只能是一个黑洞。

方法3:当你贪婪的时候，你会露出你的馅

当黑洞吞噬恒星和其他物质时，这些物质会被黑洞的巨大引力撕裂成气体，在黑洞的视界周围会形成一个旋转的气体吸积盘，气体在旋转的同时会接近视界，最后被吸进黑洞。吸积盘中的气体高速旋转。它离地平线越近，自转越快。高速气体之间的摩擦会产生大量的热量，这将使吸积盘中心的气体温度达到惊人的高度，并发出强烈的x光。科学家可以通过捕捉宇宙中的x光来推断黑洞的存在。

宇宙中的大胃王

一些黑洞在双星系统中，而另一个天体是正常的恒星。在这种情况下，正常恒星的物质将被黑洞的强大引力所吸引。这些物质不会直接落入黑洞，而是会首先进入黑洞周围的吸积盘。有时吸积气体的量太大，黑洞无法吞咽，多余的气体将沿着黑洞的两个旋转轴被抛出，产生非常壮观的喷射。正是因为吸积盘和喷流的存在，它们才能产生电磁辐射。科学家们可以通过地面或一个0的望远镜来探测黑洞的存在。

中国发射的“贵燕”台空望远镜使用这种方法观察黑洞。

方法4:如果你看不见，你可以听

2015年9月14日，人类首次探测到引力波，从此有了感知宇宙的新能力，通过时间空涟漪聆听宇宙物体演奏的交响乐。引力波探测到时间来自两个黑洞的结合，这是黑洞和双黑洞系统存在的最有力证据。

引力波就像时间空.中的涟漪由两个黑洞组成的天体系统不会产生可以探测到的电磁辐射。因此，引力波是目前研究双恒星质量黑洞的唯一手段。引力波为研究黑洞打开了一个新的窗口。引力波探测可以帮助科学家了解宇宙中双黑洞系统的分布、形成和演化机制。科学家们相信，在未来，更高精度的引力波探测将使探测黑洞内部的物质分布成为可能，从而了解黑洞的形成和演化历史，这是任何其他天文观测手段都不可能做到的。(据新华社客户报道)

来源：搜狐微门户