銀河系中心可能存在大黑洞

上次我們介紹了彭羅斯與霍金對廣義相對論和黑洞研究的貢獻，下面我們想簡單介紹一下本次獲得諾貝爾獎的另外兩位天文學家（根澤爾和蓋茲）對黑洞探尋的貢獻。

黑洞理論剛提出來的時候，天文界的反應並不熱烈。這種情況持續了多年。記得上世紀80年代的時候，筆者參加中國天文學會的一些活動，在會上只有幾個涉及黑洞的報告，而且報告人基本都是學物理出身後來轉入天文界的學者。一般天文方面的專家都對此將信將疑、不置可否。但是後來情況有了很大的改變，在黑洞的理論研究不斷取得進展的情況下，越來越多的天文工作者加入了探尋黑洞的研究與觀測。最近一段時間以來，天文界似乎覺得宇宙間普遍存在黑洞，特別是在類星體和星系的中心，似乎都存在超大質量黑洞。

許多天文觀測發現，大質量天體周圍存在吸積和噴流。不過研究表明，黑洞和非黑洞都能產生吸積和噴流。最近公布了一些疑似黑洞的、經過處理的照片，雖然還不能確認那就是黑洞，但畢竟把探尋黑洞的工作又向前推進了一步。

圖2 銀河系與太陽系

圖3 距離銀河系中心最近的恆星

今年這兩位獲得諾貝爾獎的天文學家的工作尤其值得讚揚，他們克服觀測上的重重困難，竟然把探測深入到距離銀河系中心（位於天空的半人馬座方位）半徑約1光月的區域。在這個極小的區域內，他們發現了30多顆圍繞銀心高速運轉的恆星。其中離銀心最近的那顆（S0-2）距銀心只有0.12光年，以每秒7000公裡的速度運動，公轉周期大約16年。這與木星圍繞太陽轉動的公轉周期（12年）相近。眾所周知，我們的太陽系距銀河系中心2.6萬光年，繞銀心公轉一周需要兩億多年。由此可以看出他們的視線已經深入到離銀心多麼近的地方。根據這些觀測數據，他們估計在銀心處大約相當於太陽系大小的空間區域內，集中了相當於400萬個太陽質量的物質。這很可能是一個單獨的超大質量緻密天體，非常可能是大黑洞。這一觀測結果表明，他們很可能已經在銀河系的中心發現了黑洞。

今年的諾貝爾物理學獎是對多年來廣義相對論和黑洞研究工作的肯定，也是對黑洞探尋者的巨大鼓舞。