晴朗的夜晚人们遥望星空,那些亮晶晶的小星星看起来没有什么个性,它们存在的惟一证明只是它们的明亮。然而还有不发出亮光的星体,它们的意义更为重大。美国宇航局曾经发射了高能的天文观测系统,研究太空中看不见的光线。在发回的X射线宇宙照片中,最惊人的一幕是那些从前认为“消失”了的星体依旧放出强烈的宇宙射线,远甚于太阳这样的恒星体。这证明了长久以来一个怪异的设想:宇宙中存在着看不见的“黑洞”。
黑洞的性质不能用常理的观念思考,但是它的原理中学生都能接受。黑洞形成的必要条件就是:一个巨大的物体,集中在一个极小的范围。晚期的恒星恰巧具备了这样的条件。当恒星能量衰竭时,高温的火焰不能抵消自身的重力,逐渐向内聚合,原子收缩——牛顿法则起作用了:恒星进入白矮星阶段,体积变小,亮度惊人。白矮星进一步内聚,最后突变成一个点,整个过程不到1秒。在我们看来恒星消失了,一个黑洞诞生了。
黑洞里面有什么?只能从理论上推测。假如一位勇敢的人驾驶飞船奔向黑洞,他感觉到的第一件事就是无情的引力。从窗口望出去是周围星光衬托下一个平底锅似的圆盘,走得更近了,远方似乎宽广的“地平线”发出X光,包围着深不可测的黑洞。光线在附近扭曲,形成一个光环。这时宇航员要返航已来不及了,双脚引着他向黑洞中心飞去,头和脚之间巨大的引力差使他如同坐在刑具台上,远在“地平线”以外3000英里,引力就把他撕碎了。
那么,怎样才能在无际的太空中发现黑洞呢?天文学家利用光学望远镜和X射线观察装置密切地注视着几十个“双子”星座,它们的特别之处在于两个恒星大小相等,谁都不想俘获谁,因而互为轨道运转。如果其中一颗星发生不规则的轨道变化,亮度降低或消失,有可能就是因为附近产生了黑洞。
人类为探索黑洞付出了不懈努力。所发现的黑洞不是很小,就是异常的大,这两者中间似乎遗落了某个环节。
然而,美国太空总署(NASA)已发现,存有中质量的黑洞,填补了这中间“失落的环节”。NASA发现的中质量黑洞,相当于500个太阳全挤在如月亮一般大的空间里,坐落在距地球约1200万~1500万光年的M82银河里。
一般的超大黑洞往往坐落在银河的中心,质量有10亿个恒星那般重,而这个“失落的环节”则位于距M82的中心约600光年处。“光年”指的是光行走一年的距离,一光年约值10兆公里。从银河的角度来看,这样的距离其实还是很接近M82的中心。
科学家一直怀疑M82银河里面可能含有中质量黑洞,但一直无法证实,直到透过昌德拉观测台传回的高解析影像,才解开他们心中的谜团。科学家发现这个银河的大部分X射线,都来自同一个发亮的来源,而且这X射线每隔10分钟左右,就会闪烁、发亮、变暗一次。据NASA科学家表示,闪烁的现象就是黑洞正大肆吞食附近恒星或星云的迹象。
自从哥白尼和伽利略以来,还没有一个关于宇宙的理论具有如此的革命性。黑洞的普遍性一旦证实,那么“宇宙不仅比我们想像的神秘,而且比我们所能想像的还要神秘”。我们知道宇宙处于不断的扩张中,这是“宇宙核”初期爆炸的结果,宇宙核乃是一切物质的来源。当那里的物质越来越稀薄时,宇宙是否停止扩张?天体的巨大引力是否最终引起宇宙收缩?相对论回答:“是的。黑洞的存在部分地证实了它的预言。即使宇宙不会消失在一个黑洞中,也可能会消失在几百万个黑洞中。”另外,彻底揭开黑洞之谜,还意味着给予有关人类终极命运的思索一个明确的答案。