“吸入所有一切，就连光也能吞噬。”

这是人们对黑洞最基本的了解，但也源于这句话，人们对黑洞的研究就从未停止过，无论是科普杂志，又或是科幻电影中，黑洞一直是科幻类中“吸睛者”。

而在前不久，也就是2022年5月12日时，一张最新的银河系中心黑洞的照片，再次引爆了“黑洞圈”，人们纷纷下载图片仔细观察，努力想从这似火环的照片发现什么，可见黑洞对人们巨大的吸引力。

可科学家们又是如何拍摄银河系中心黑洞的呢，而黑洞又是如何能够束缚千亿恒星，这还要从十八世纪的一次发现说起。

中心黑洞的发现：犹如“捉鬼”般的过程

在说黑洞的拍摄前，先让我们来了解一下，黑洞是怎么被发现的，因为这是拍摄黑洞的前提。

银河系的中心黑洞，即先前发现的人马座A*（Sgr A*）黑洞，其实说到底就是一个非常庞大且又居银河系中心的黑洞。

说起来很简单，但人马座黑洞的发现确实是一件极其困难的探索过程。

要知道，黑洞本身其实并不可见，因为黑洞的超大质量，会扭曲接近的光线，这让无数的光线望远镜都“望尘莫及”，也就是我们所说的“隐形”。

可黑洞既是隐形的，那科学家们又是如何知道它的存在呢？

这就不得不提到一个人--------约翰·米歇尔，正是这名英国的天文学家在1784年时，“算”出了黑洞的存在。

原来，米歇尔在对天体进行观测时，发现宇宙中的某些区域，竟然连光线都能扭曲，这让他十分不解。

要知道光速在当时几乎是速度的“天花板”，要能够扭曲光，那本身密度一定十分巨大，米歇尔通过计算，发现体积至少要得是当前太阳直径的500倍这么大，这几乎能使每个人患上“巨物恐惧症”了。

可是，经过约翰·米歇尔的观测后，他发现宇宙中并没有质量如此庞大的恒星，于是，他首先提出了“暗星”理论：即宇宙内存在着人类看不见的“暗星”，它的密度非常恐怖，以致将光线扭曲甚至捕获了，所以人类的光学望远镜无法捕捉这种暗星。而这便是黑洞发现的基础理论，可以说是在笔杆下完成的假设，也可以说是通过计算而得出的。

后世的科学家基于这一理论，最终完成了黑洞的定义-------不可见且具有强大的吸引力。

所以，吸引力成为了发现黑洞的关键，上世纪五十年代后期，在全天射电源普查的开展下，科学家们发现银河系中心区域内出现了一段令人难以理解的光谱，这段复杂强烈的光谱证明此区域内一定有一颗吸引力极强的恒星。

但经过十年发展后，天文学家们从这段光谱中识别出强红移的氢的巴耳末线，简单来说这是一种光谱射线，而此射线若是泛红，证明在此区域一定有颗绽放光芒能量的星核，所以，科学家们认定这区域内一定不是质量巨大的恒星，而应是一颗星核。

但问题也随之而来了，这一颗星核从射线中来看并不大，但其释放的能量却相当惊人，那这个能量是从何而来的呢？

在问题的讨论中，逐渐有人提出：有没有可能这是一颗黑洞，因为黑洞本身能量巨大，而且大小也极难测量。

这一理论在当时引爆了天文界，不少科学家开始以此为假设，研究该区域周边的恒星数量及运动速度。

果不其然，这一地带的恒星数量惊人，而且速度也偏快，初步可以判定在银河系的中心确实存在一个不明且质量巨大的星体。当时主导研究的科学家赖因哈德·根策尔和安德烈娅·盖兹，凭借此发现，还一举夺得了2020年度的诺贝尔物理学奖。

既然已经证明了银河中心黑洞的存在，那“拍照打卡”就成了科学家们的下一个目标。

不过，给黑洞摆拍可不是一件容易事，要知道黑洞可是“隐形”的，而且它距离地球很远，观测人马座A*（Sgr A*）黑洞的难度，犹如站在地球地面上去看月球上一颗橘子般困难。

为此，科学家们想到了多机位“拍摄”：既然一个望远镜无法看到黑洞，那就多个望远镜共同配合，最终在多个模拟望远镜的共同“拍摄”下，又通过超级计算机的计算合成，科学家们完成了黑洞的图像绘制，这也就是网上那几个“甜甜圈”的由来。

而如此“捕风捉影”的发现过程，简直如同恐怖电影中捉鬼一般，让人觉得虚幻却又极具成就感。

不过，新的问题也再一次来临，人马座A*（Sgr A*）黑洞的拍摄让人们感到一种恐怖。

中心黑洞的恐怖：牢牢束缚着千亿颗恒星

通过对人马座A*（Sgr A*）黑洞的观察以及“拍摄”，人们也开始对这个银河中心黑洞有了更深的认识，对他的恐惧也随之而来。

原来，在它周边竟被“束缚”着千亿颗恒星，要知道人类居住的太阳系，有且仅有一颗恒星，那便是太阳，但人马座却表示“这样造型的，我有千亿个！”

这光是想象，便让人感觉头大，而通过对人马座的研究，也发现这个中心黑洞其质量约是400万个太阳的当量，让人头皮发麻。

不过，科学家们通过测算，发现人马座的质量虽然听着很大，但其实并不足银河系0.0005%，这样的大小并不能束缚千亿颗恒星，那这些恒星为什么又会出现在那呢。

按照前文所述，吸引力是建立在质量的基础上的，可人马座A*（Sgr A*）黑洞显然没有如此庞大的质量，这种情况下就说明一定存在一些外在因素，帮助它完成了对恒星的束缚。

科学家通过对银河系进行研究，发现了其中一个因素------中心力。

银河系的运动并不是单纯的旋转，严格意义上来说一个不断向前的螺旋，这就好比一个陀螺，陀螺在旋转时，便会无形中将质量集中于中心一点。

而人马座A*（Sgr A*）黑洞就正好处在这个巧合的中心点上，也正因为如此，它才能被称为银河中心黑洞。

用白话来解释，就是银河系的运动刚好将这些恒星“甩”到了这个点上，而人马座A*（Sgr A*）黑洞又正巧在这里，所以看起来就像它吸引住了全部恒星。

而除了这个因素之外，科学家们认为“暗物质”也是一类。

因为暗物质本身是一种本身不可见的能量，如同一些微型的黑洞一般存在于宇宙之中，而暗物质本身又具备一定引力，它们“无形”中帮助了人马座黑洞对恒星的“束缚”。

所以人马座A*（Sgr A*）黑洞能够吸引千亿颗恒星，不仅仅因为自身质量，更因为得天独厚的宇宙位置。

写在最后（总结）

通过对银河中心黑洞的了解，我们不难发现：天文科学是一门十分复杂的学科，它虽然有些虚无缥缈，但也正是虚无的神秘感，才让世人“趋之若鹜”。

如今，人马座A*（Sgr A*）黑洞的进一步拍摄，也标志着人类对于黑洞的研究进入到了更高的阶段，能有如此成就，我们必须要铭记那些，为人类探索太空作出贡献的科学家和团体，是他们的努力，才让我们得以一睹黑洞真容，接下来我们也势将向着更深层次的领域进发，正如航天英雄杨利伟所说：

“我们的目标，是星辰与大海！”

参考资料：

《史瓦西黑洞理论》--------卡尔·史瓦西

《巴耳末系射线谱》--------百度百科

《伦敦皇家学会哲学学报-----黑洞论》-----------约翰·米歇尔

作者：雅辰 审核：小羊 校稿编辑：李子