每个人都知道有时需要间接地看待一些事物。科学家往往拥有敏锐的间接洞察力。我们可以从黑洞的理论中推出证明黑洞间接存在的证据应该是什么。如果我们发现了这些信号,则可以合理地推断出黑洞的存在。
间接证据1:因为受到一些看不见的大质量物体(即可能存在的黑洞)的引力牵引,其环绕的天体运行速度一定会很高。即便看不见这个物体,我们也能够通过这个环绕天体的速度,根据引力法则计算出这一物体的质量,从而判断这个物体是不是黑洞(比如,可以用月亮环绕地球的公转速度计算出地球的质量)。
间接证据2:这个大质量物体会以“吸积”的方式将物质向内拉,当一颗恒星靠近它时,恒星会被“撕裂”。被吸收的物质在受热、加速的过程中,会向太空喷射出带有能量的射线。如果能探测到这样的射线,可能会引导我们找到造成它的始作俑者——黑洞。
推倒证据的多米诺骨牌
科学家已经发明了针对各频段电磁波谱的探测器:一种是射电望远镜,它可以扫描太空、寻找无线电波的发射源;另一种则用来搜索红外光的源头。
到了20世纪70年代,不同的地面射电望远镜和红外传感器记录下太空中一些奇怪的活动。就像是在沙中淘金,这些数据提供了诱人的黑洞的证据——但是并不确定。
螺旋形星系的中心是什么?所有气体和灰尘都在围绕一个看不见的中心内旋。当星际气体被黑洞吞噬,气体在落入黑洞的时候速度变得越来越快,高速运动的气体互相碰撞、摩擦,温度变得越来越高,炙热的气体发出了强烈的辐射——无线电波,可以进入地球观测的“眼”中——射电望远镜。
星系中出现的“喷流”
这些“喷流”是能量的射线。这些神秘的光束条上聚集着巨大的能量。到20世纪70年代末,这一现象已经得到了充分的观察,人们开始希望,长久以来一直寻找的超大质量的黑洞的证据即将出现。
人们通过X射线望远镜观测到喷流。一些喷流像笔直的箭,一些则呈螺旋形。从初步的观察可以看出,它们是源于星系中心的气态排放物。但是它们的来源是什么?很多观察者称,星系的核心有一个巨大的旋转天体,喷流由它产生。那么,这个物体是不是黑洞?
科学家认为:如果一个超大质量的黑洞处于一个星系的核心,那么受到可能的黑洞的引力场影响,密集的、明亮的恒星将会聚集在星系的中心。黑洞的引力可以将万物牵引进来:星际尘埃和气体、恒星爆炸后的余烬。一些恒星可能沿着螺旋轨迹旋入,在这个过程中分崩离析成气体云。气体也会被向内拉,形成一个漩涡状的云,有点像环绕飓风风眼的含水云。
但是一些气体可能会沿着假想的黑洞旋转轴的方向朝上或朝下喷出。喷出的气体受到磁场或者其他来源的压力作用,被挤压成一条集中的高能带。“喷流”给我们以线索,不过仅仅是线索而已——这些喷射物可能由黑洞产生。
大家认为,离史瓦西的理论被验证已经不需要太长时间了。