解釋

　　黑洞就是有一個(gè)地球漏洞因?yàn)槔镞呅纬梢还蓮?qiáng)大的磁場(chǎng)而形成一種神秘的地域。這個(gè)地方經(jīng)常沉沒船只，飛機(jī)等，據(jù)說是被無底黑洞吸了進(jìn)去，象太平洋上的百慕大三角就是黑洞。

　　來自約翰-霍普金斯大學(xué)物理學(xué)與天文學(xué)系的Julian Krolik教授是該項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)者之一，他說：“直到最近，我們研究小組的成員——來自弗吉尼亞大學(xué)的John Hawley和Jean-Pierre De Villiers——才編寫出足夠強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)程序，足以跟蹤從動(dòng)蕩的氣體、磁場(chǎng)，到相對(duì)論中定義的引力等所有被黑洞吸積的成分……這些程序打開了一扇探知物質(zhì)是如何落入黑洞這一復(fù)雜現(xiàn)象的窗口;也第一次揭示出復(fù)雜的磁場(chǎng)和愛因斯坦引力是如何結(jié)合、如何擠榨那些注定要永遠(yuǎn)封閉在黑洞之內(nèi)的物質(zhì)，同時(shí)爆發(fā)出持久的能量。

　　在黑洞的外部邊界，牛頓提出的萬有引力定律不再有效，普通的軌道飛行也不可能出現(xiàn)。所以從這一點(diǎn)來說——正如過去30年所認(rèn)為的那樣——物質(zhì)將快速、平穩(wěn)和寂靜地陷入黑洞之中。因此按照流行的觀點(diǎn)，黑洞——要不是它施加引力的話——只不過是一個(gè)大量物質(zhì)的被動(dòng)吸納者。然而Krolik研究小組對(duì)那些落入黑洞的物質(zhì)進(jìn)行的第一次實(shí)際計(jì)算結(jié)果，卻與大家的預(yù)料截然相反。比如一般認(rèn)為，黑洞的附近應(yīng)該是平和而且寂靜的;可是與之相反，根據(jù)相對(duì)論，物質(zhì)往里陷落的同時(shí)也擴(kuò)大了物質(zhì)在流動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性，使得密度、速度和磁場(chǎng)強(qiáng)度都產(chǎn)生劇烈變動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)使物質(zhì)和磁場(chǎng)來回波動(dòng)。按照研究小組另一位領(lǐng)導(dǎo)者Hawley的說法，這種劇烈變動(dòng)的后果是“顯而易見”的。

　　就像任何被攪動(dòng)的流體一樣，直接靠近黑洞邊界的物質(zhì)會(huì)被加熱。這些額外的熱量所發(fā)出的光，地球上的天文學(xué)家都能看到，”Hawley說，“黑洞有一個(gè)特點(diǎn)就是它發(fā)出的光不斷變化。雖然人們30年前就知道了這個(gè)現(xiàn)象，但是直到現(xiàn)在也沒有找出造成這些變化的原因。而劇烈攪動(dòng)中的加熱作用——現(xiàn)在已被視為黑洞附近磁力作用天然的副產(chǎn)品——正好為黑洞一直變化的發(fā)光量提供了一個(gè)合理的解釋。”

　　黑洞還有一個(gè)最驚人的特點(diǎn)，就是它能以接近光速的速度噴發(fā)。雖然長久以來人們一直認(rèn)為磁場(chǎng)在這個(gè)過程中扮演了重要角色，但是Krolik等人首次模擬出一個(gè)磁場(chǎng)排出被吸積的氣體、從而產(chǎn)生噴發(fā)的具體過程。

　　也許該小組的計(jì)算機(jī)模擬方法最驚人的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)黑洞附近的磁場(chǎng)在黑洞的吸積盤和遠(yuǎn)處旋轉(zhuǎn)著的物質(zhì)之間起到連接作用，就像一輛汽車的傳動(dòng)器，牢牢連接著旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)和它的輪軸一樣。Krolik說：“如果一個(gè)黑洞誕生時(shí)旋轉(zhuǎn)得很快，就說明它的‘火車頭’非常強(qiáng)勁，而它所捕獲的大量物質(zhì)，會(huì)逐漸降低它的旋轉(zhuǎn)速度。這些數(shù)量巨大的吸積物最后將‘接管’整個(gè)過程，將黑洞旋轉(zhuǎn)速度限制在一個(gè)上限之內(nèi)。”

　　在Krolik看來，作為“接管者”的吸積物，也許與黑洞許多最激動(dòng)人心的特性有著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。這也引起了他們廣泛的思考，比如：一個(gè)黑洞的噴發(fā)與其旋轉(zhuǎn)有關(guān)，所以旋轉(zhuǎn)速度限制可能就決定了噴發(fā)的力度。

　　發(fā)現(xiàn)“超大”黑洞

　　2015年3月1日，北京大學(xué)吳學(xué)兵教授等人在一個(gè)發(fā)光類星體里發(fā)現(xiàn)了一片質(zhì)量為太陽120億倍的黑洞，并且該星體早在宇宙形成的早期就已經(jīng)存在?？茖W(xué)家稱，如此巨大的黑洞的形成無法用現(xiàn)有黑洞理論解釋。

　　該發(fā)現(xiàn)對(duì)2014年之前的宇宙形成理論帶出了挑戰(zhàn)。至2015年的宇宙理論認(rèn)為，黑洞及其宿主星系的發(fā)展形態(tài)基本上是亙古不變的。

　　德國麥克斯普蘭喀天文機(jī)構(gòu)的研究員布拉姆·維尼曼斯(BramVenemans)說道，最新發(fā)現(xiàn)的黑洞體量相當(dāng)于太陽的400億倍，科學(xué)家編號(hào)為S5 0014+81，比先前發(fā)現(xiàn)的同時(shí)期黑洞的總和還大出一倍。而在銀河系的中央潛伏的黑洞比太陽大20倍-500萬倍。