正在星系中心旋转的黑洞

黑里洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的半径小到一定程度，小于史瓦西半径时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，似乎就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞。不过，可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。

黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的作用下迅速收缩，塌陷，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时，收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。

然而，黑洞就像所有的不可见物质一样，人们对其只是一知半解，因而引起了人们的神秘感。天文学家知道，黑洞的巨大引力将物质吸进去；他们，还了解，落入黑洞的物质会引起以近光速射出黑洞的高能粒子流。但是，这些现象到底是如何发生的呢？答案至今仍然是一种猜测，因为天文学家还从未十分成功地观察到详细情况。

然而，现在天文学家却观察到了射流的详情。韦斯特福德市麻省理工学院赫斯塔克天文台的天体物理学家谢泼德·多尔曼及同事，对在黑洞周围涡旋的物质区域进行了迄今为止最近距离的观察。在测量了星系M87中心超级黑洞所喷出的射流根基区后，研究人员得出了结论：该黑洞肯定正在旋转，而且环绕在其周围的物质也一定向相同的方向旋转。这个环绕旋转的“吸积盘”中的一些物质也正在落人黑洞，就像水打着旋涡进入排水管一样。不久前，该发现公布在《科学》杂志在线版上。

在过去的几年中，多尔曼及同事一直致力于把全世界的射电抛物碟式天线连接起来，形成一架具有空前放大率的虚拟望远镜，那样会使研究人员观察到M87中心黑洞最近处的情况。那也是天文学家最希望达到的目标，因为M87是天空中最明亮的天体之一。到目前为止，研究人员将三个地方的射电抛物碟式天线连接在一起，然而这还不足以提供足够的分辨率去完全看到黑洞的边缘。但是，这样的连接使研究人员能够测量正在喷射出射流的喷口区。

这一喷口区域的大小仅仅适合一种有关射流形成的特定理论模型。“只有当黑洞正在旋转，而且吸积盘也正在朝同一方向旋转时，射流的根基区才会减小到我们所测量的大小。”多尔曼说，“我们发现，特别令人激动的是：我们现在终于能够测量距离黑洞很近的那些结构了！”

黑洞的视界是宇宙中一个有可能违反爱因斯坦广义相对论的地方，多尔曼及同事希望利用“视界望远镜”来检验一下广义相对论在那个地方是否仍然能够成立。“视界望远镜”就是采用连接射电抛物碟式天线而制成的仪器。

“这篇论文很有趣，”耶鲁大学的天体物理学家梅格·厄里说，“测量射流的喷射点对于理解射流是如何形成的极为关键，而且对于理解射流如何从黑洞洞盘中获取能量也确实非常关键。”厄里没有参与这项研究，但他指出：这些结论基于一些难以证实的假设，例如，这个测量区域是否确实直接处于黑洞的洞顶，是否偏离到一侧或其他位置了呢？