银河系中心有黑洞吗?

在1995年,科学家观测一个名为mcc—6—30~15的活跃星系时,发现来自这个星系中心的x射线发生了引力红移。

在1995年,科学家观测一个名为mcc—6—30~15的活跃星系时,发现来自这个星系中心的x射线发生了引力红移。所谓引力红移,用爱因斯坦的广义相对论来解释,就是在强引力作用下出现的时间似乎变慢(其实是光波长变长)的现象,这是非黑洞理论无法解释的。这个现象被确认,其意义就相当于直接观测到黑洞。于是,很多科学家由此达成共识:所有星系的中心都应存在巨型黑洞,我们的银河系也不例外。

然而,2007年美国航空航天局出人意料地宣布,天文学家在紧邻银河系中心的区域发现了数十颗庞大而且非常明亮的恒星。这一发现让专家感到万分诧异:如果银河系中心存在一个巨型黑洞,那么在黑洞附近是不可能存在任何天体的。也就是说,发现这数十颗庞大的恒星,将银河系中心存在巨型黑洞的可能性几乎降为零。在星系中心是否有黑洞的问题上,上述两种观测结果相互矛盾,在人们感到困惑的同时,也更激起人们揭开黑洞神秘面纱的兴趣。那么,黑洞到底是个什么样的奇怪天体?

早在1783年,英国剑桥大学的约翰·米歇尔便撰文指出,一个质量足够大并足够紧致的恒星会有极其强大的引力场,以致连光都不能逃逸。这样的恒星,虽然我们无法看到它们发出的光,但却可以感受到它们的巨大引力。

1798年,法国著名数学家、天文学家拉普拉斯根据牛顿的引力定律也预言了黑洞的存在。他说:“一个密度如地球而直径为250个太阳的发光恒星,由于其引力的作用,将不允许任何光线离开它。由于这个原因,宇宙中最大的发光天体也不能被我们看见。”当时,他称这种天体为“黑暗的一团”。

科学家给黑洞设的基本定义是:它是一个具有封闭视界的天体,引力巨大,外来的物质和辐射能进入视界以内,但视界内的任何物质(包括光线)都不能跑到外面来。这个视界就是黑洞的边界。根据这一描述我们可以发现,如果银河系中心有一个巨型黑洞的话,由于它具有巨大引力,可以将周围的所有物质都吸进去。也就是说,如果黑洞周围有恒星的话,它们必将被撕裂后吸入黑洞之中。然而奇怪的是,天文学家在紧邻银河系中心的区域内,竟然发现了数十颗体形完好且庞大无比的恒星。这一发现基本上排除了银河系中心有巨型黑洞的说法。

星系的中心究竟有没有黑洞?还是银河系只是一个特例?另外,假如银河系中心有黑洞的话,它会不会因为一种特殊的原因,可以将包括恒星在内的其他物质“关”在门外?类似这样的一些问题,有待于科研人员不断探索,逐步找到正确的答案。