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天文學家運用智利北部的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米波陣捕捉到了一個巨大的、冷的、稠密的星際氣體盤，漩渦盤繞著一個超大質量黑洞的奇特景象。
圖為阿塔卡馬大型大型毫米/亞毫米波陣。圖源：Wikipedia
這個氣體盤位於NGC 3258的中心，這是一個距地球約一億光年遠的巨大的橢圓形星系。《天體物理雜誌》於刊登了一篇詳細介紹此次發現的論文。根據這些新的觀測結果，負責這項研究的國際天文學家小組得出結論，這個黑洞的質量是我們太陽的2.25億倍，是迄今為止ALMA測量到的最大的黑洞。
“儘可能的靠近黑洞來觀察物質的軌道運動在精確測定黑洞的質量時是極其重要的，”德克薩斯農工大學博士後研究員、論文第一作者本傑明·博伊澤爾在一份報告中說道：“這些對NGC3258的新的觀測展示了ALMA驚人的能力，它能夠以絕妙的細節描繪出圍繞超大質量黑洞的氣體盤的旋轉”
圖為NASA拍攝的NGC3258圖片。圖源：Biying
本質上，黑洞是一顆自身坍塌的死星。它有一個強大的引力場，能把它能觸及的所有的一切吸進去：氣體，星際塵埃，甚至光。這種拉力是如此之大，以至於當你再去靠近它的邊緣時，連時間都會被扭曲，這就是所謂的事件視界。一個超大質量黑洞位於我們星系的中心——在一個叫做人馬座A*的區域——並且很有可能每個星系的中心都存在這樣一個黑洞，當這個消息在2018年被宣佈時，這些龐大怪物的神秘誘惑力進一步散發。
圖為NASA於2019年拍攝的黑洞的第一個直接影像。圖源：Biying
天文學家可以採用多種技術來確定一個黑洞的質量。“在巨大的橢圓星系中，大多數的測量來自於利用可見光或紅外光所觀測的黑洞周圍恆星的軌道運動。”來自國家射電天文臺的一份報告如是說道。然而，ALMA的研究人員開發了一種研究巨大橢圓星系的新方法：
約10%的橢圓星系在其中心含有規則旋轉的，冷的緻密氣體盤。這些氣體盤內含有一氧化碳（CO）氣體，可以用毫米波射電望遠鏡觀測到。
通過利用CO分子發射的多普勒頻移，天文學家可以測量軌道氣體雲的速度，並且ALMA使得我們有可能去確定軌道速度最高的星系中心。
“我們的團隊在近幾年裡已經利用ALMA測量了附近的橢圓星系，以發現和研究圍繞巨大黑洞旋轉的分子氣體盤。”艾倫·巴斯博士說道，他是加州大學歐文分校的天文學和物理學博士，也是這項研究的合作者。“NGC 3258是我們目前所發現的最好的目標，因為我們比在任何其他星系都更能夠接近黑洞來追蹤氣體盤的旋轉。
圖為法國天體物理學家讓·皮埃爾·魯米內特（Jean-Pierre Luminet）於1978年手工繪製的黑洞圖片。圖源：Baidu
自從20世紀70年代末首次進入主流流行文化以來，黑洞幾乎吸引了每一位太空愛好者和科幻迷的想象。事實上，在1979年迪士尼的《黑洞》上映之前，只有極少數宇宙學圈之外的人聽說過黑洞。
圖為迪士尼電影《黑洞》的海報。圖源：Biying
的確，《黑洞》採取了一些藝術放縱的手法——它被認為是有史以來最不科學的科幻電影之一——但是它將這些奇妙的現象帶到了公眾的眼前，激發了世界各地年輕的科幻小說讀者和作者的想象力。電影裡的主要航天器甚至叫“天鵝座”，以被認為存在於1973年的第一個黑洞命名。從那之後它們無論是在大屏幕還是小屏幕上都多次大放異彩，從電影《星際之門SG1》到《深海圓疑》再到《星際穿越》都可以見得。
最令人困惑的問題便是“它們通向何方？”。如果你像愛因斯坦假設的那樣，認為時空就像一片巨大的織物，一直處於緊繃的狀態，那麼就更容易想象黑洞了。但是所有被吸入黑洞中的物質仍然需要從某處出來，不是嗎？不幸的是，沒有人能飛入其中，所以我們對這個問題仍沒有答案。即使有人做了，他們也會在一個叫做“麵條化”的過程中，面臨一種極其不愉快的死亡。
黑洞的結構示意圖。圖源：Biying
然而，這並沒有阻止科幻小說作者把黑洞作為一種方法，來穿越浩瀚的星際空間，又在宇宙的另一端的某個角落安全地彈出。這與愛因斯坦的另一種理論相似，但略有不同，即所謂的“愛因斯坦-羅森橋”，更通常被稱做“蟲洞”。
ALMA對NGC3258的觀測還是沒能揭示出它可能將物質噴射到何處，但是隨著天文學家們正在逐步探索通過黑洞周圍的氣體雲直接觀測黑洞，也許有一天他們會找到答案。
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
translate: Meg
author:Scott Snowden
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