银河系中心的黑洞如何被发现的?天文学家竟然花了15年寻找它!
天文学家卡尔詹斯基过去30年来他一直在寻找一个黑洞,一个巨大的黑洞,就在我们银河系的中心,他的发现将会推翻我们对宇宙是如何运作的所有概念。1931年,一位贝尔电话公司的研究员卡尔詹斯基正在测试一套新系统,它能将无线电讯息传送到大西洋彼岸的欧洲。不过背景的噪音一直让他很苦恼,经过两年的仔细研究,詹斯基去除了大部分的干扰,但是一个奇怪的讯号始终存在,每当天线指向人马座,噪音就变得最吵,人马座就位于银河系的中心。
那不像是恒星会发出的讯号,天文学家开始怀疑它是否来自理论学家早已预测到,却从未发现的物体,也就是黑洞。
但是当时无法证实,银河系的中心被一层厚厚的尘埃遮蔽无法看见。我们是位于银河系中,而银河系中心则是位于我们所在的整个庞大的螺旋星系的中央,有很多东西,尘埃和气体,阻挡在我们与银河系中心之间,因此无法观察。后来,一位德国的天文学家莱恩哈德甘佐,找到了看穿遮蔽物的方法。用较长波长的光就能穿透那些尘埃,红外线就是波长较长的光,很适合用来穿透遮蔽物,但它很难穿透地球大气层中的水蒸气。
于是莱恩哈德甘佐就前往地球上最高,最干燥的地方,智利的亚他加马沙漠。从1992年开始,他与他在马克思普朗克协会的团队展开了一场持久战,目标是要找出造成银河系中心产生奇怪噪音的东西。
他们发现,在银河系中心周围有一群很稠密的恒星,那是银河系的正中央,一切都围绕着它运行。于是他们首先怀疑的就是也许那里有什么东西。莱恩哈德的直觉认为黑洞可能就像是一个巨大的重力中心,让数十枚恒星围绕它运行。于是他开始了长期作战。
他每一年都会拍摄一组照片,标出那群银河系中心恒星的动态,他召集了一个很大的团队来帮助他处理极大量的数据,并且用一种称为自调光学的新技术,来让这些遥远恒星的影像更为清晰。用一般望远镜拍摄银河系中心的影像,看起来非常模糊,而自调光学的效果会更加清晰。
数年之后就出现了让人惊讶的模式,恒星在移动,而且移动得很快。这是天文学家从未看过的景象,一开始时10几个,然后是20,30几个恒星,都以极高的速度围绕这中心一个完全漆黑且密度极高的物体运行,这会是黑洞存在的第一个证据吗?如果是,真的有一个黑洞存在于我们银河系的中心吗?
该怎么做才能看到或证明某个你看不到的东西确实存在呢?至于黑洞,你会认为根据定义,光线是无法挣脱它的,但是还有重力。试想一下太阳系,太阳系的中央有太阳,然后是其他的行星,较外围的行星围绕太阳运行的速度很慢,距离太阳越近的行星运行的速度就越快。如果在你头脑中把太阳关掉,结果就是在正中央有一个物体,质量等于太阳,行星围绕着它运行。
莱恩哈德追踪了15年,终于追踪出了银河系中心周围那些恒星的完整轨道。莱恩哈德与他的团队测量出,那些恒星的移动速度高达每小时1100万英里。同时他们测量出,中心点只有一个物体在电波源的位置上,而且它的质量是太阳的400万倍,除了黑洞,没有任何可信的物体符合这种结构。