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第六章 黑洞(7 / 9)

必须辐射出大量能量。人们会想到,产生这大量能量机制看来不仅仅是个恒星,而是个星系整个中心区域引力坍缩。人们还发现许多其他类星体,它们都有很大红移。但是它们都离开们太远,所以对之进行观察太困难,以至于不能给黑洞提供结论性证据。

1967年,剑桥位研究生约瑟琳·贝尔发现天空发射出无线电波规则脉冲物体,这对黑洞存在预言带来鼓舞。起初贝尔和她导师安东尼·赫维许以为,他们可能和们星系中外星文明进行接触!确记得在宣布他们发现讨论会上,他们将这四个最早发现源称为LGM1-LGM4,LGM表示“小绿人”(“LittleGreenMan”)意思。然而,最终他们和所有其他人都得到不太浪漫结论,这些被称为脉冲星物体,事实上是旋转中子星,这些中子星由于它们磁场和周围物质复杂相互作用,而发出无线电波脉冲。这对于写空间探险作者而言是个坏消息,但对于们这些当时相信黑洞少数人来说,是非常大希望——这是第个中子星存在证据。中子星半径大约10英里,只是恒星变成黑洞临界半径几倍。如果颗恒星能坍缩到这尺度,预料其他恒星会坍缩到更小尺度而成为黑洞,就是理所当然

按照黑洞定义,它不能发出光,们何以希望能检测到它呢?这有点像在煤库里找黑猫。庆幸是,有种办法。正如约翰·米歇尔在他1783年先驱性论文中指出,黑洞仍然将它引力作用到它周围物体上。天文学家观测许多系统,在这些系统中,两颗恒星由于相互之间引力吸引而互相围绕着运动。他们还看到,其中只有颗可见恒星绕着另颗看不见伴星运动系统。人们当然不能立即得出结论说,这伴星即为黑洞——它可能仅仅是颗太暗以至于看不见恒星而已。然而,有些这种系统,例如叫做天鹅X-1(图6.2),也刚好是个强X射线源。对这现象最好解释是,物质从可见星表面被吹起来,当它落向不可见伴星之时,发展成螺旋状轨道(这和水从浴缸流出很相似),并且变得非常热而发出X射线(图6.3)。为使这机制起作用,不可见物体必须非常小,像白矮星、中子星或黑洞那样。从观察那颗可见星轨道,人们可推算出不可见物体最小可能质量。在天鹅X-1情形,不可见星大约是太阳质量6倍。按照强德拉塞卡结果,它质量太大,既不可能是白矮星,也不可能是中子星。所以看来它只能是个黑洞。

图6.2在靠近照片中心两个恒星之中更亮那颗是天鹅X-1,被认为是由互相绕着旋转个黑洞和个正常恒星组成。

图6.3

还有其他不用黑洞来解释天鹅X-1模型,但所有这些都相当牵强附会。黑洞看来是对这观测仅有真正自然解释。尽管如此,和加州理工学院基帕·索恩打赌说,天鹅X-1不包含个黑洞!这对而言是个保险形式。对黑洞作许多研究,如果发现黑洞不存在,则这切都成为徒

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