神秘黑洞現“真身”

□ 易 林

在浩瀚無垠的宇宙中，最神秘莫測的莫過于黑洞。如今，這個試圖用引力把自己遮蓋得嚴嚴實實的家伙，在“核光譜空間望遠鏡陣列”（NuSTAR）的捕捉下，終于現出“真身”。

2013年1月10日，據美國航宇局網站報道，“核光譜空間望遠鏡陣列”拍攝到鹿豹座方向兩個神秘黑洞迸射出的超強X射線，從而讓隱藏的黑洞現身。鹿豹座距離地球大約700萬光年，這兩個黑洞此前已經被美國航宇局的錢德拉X射線空間望遠鏡發現，但是觀測圖像較為模糊。

黑洞是一種質量相當大的天體，由質量足夠大的恒星在核聚變反應的燃料耗盡而死亡后，發生引力坍縮而形成。黑洞的質量如此之大，所產生的引力場如此之強，以至于任何物質和輻射都無法逃逸，就連光也是如此。由于其類似于熱力學上完全不反射光線的黑體，故名為黑洞。

由于黑洞中的光無法逃逸，所以無法直接觀測到黑洞。然而，可以通過測量它對周圍天體的作用和影響來間接觀測或推測到它的存在。比如說，恒星在被吸入黑洞時會在黑洞周圍形成吸積氣盤，盤中氣體劇烈摩擦，強烈發熱，而發出X射線。借由對這類X射線的觀測，可以間接發現黑洞并對其進行研究。

“核光譜空間望遠鏡陣” 于去年6月13日發射升空，造價約1.7億美元，是美國低成本“小型探測器項目”的第11顆衛星（SMEX-11）。任務時長2年，軌道高度550千米。主要的科學目標是通過對6000電子伏特～79000電子伏特的高能X射線進行掃描觀測，深度探索質量超過太陽10億倍的黑洞，并了解粒子在活動星系核如何被加速，以及研究超新星殘骸以了解重元素如何在超新星中形成。

探測黑洞的信息將導致一場革命，意義和量子力學的出現一樣深遠。通過破譯黑洞的信息，人類可能會發現宇宙隱藏中的另一面。

期待中國硬X射線望遠鏡早日升空

“核光譜空間望遠鏡陣列”（見封面）拍攝的X射線觀測信號疊加到可見光圖像數據后的影像，顯示了黑洞周圍吸積盤上物質所釋放的強X射線

這是藝術家描繪處于太空軌道中的NuSTAR和它伸展的10米長桅桿。桅桿左側部分是望遠鏡陣列，右側部分是光學模塊

NuSTAR是能量超過錢德拉X射線空間望遠鏡和牛頓空間望遠鏡所觀測波段的第一顆直接攝影的高能X射線望遠鏡，其影像清晰度比觀測同光譜區的任何其他望遠鏡都至少高10倍，敏感度至少提高100倍