作者：文/石蘭
在宇宙的探索中有很多謎團等著我們去揭開它神秘的面紗，黑洞便是其中之一。在之前的認知中，黑洞一直被視為一個神秘而強大的存在，它有極強的引力，哪怕是光線都無法逃脫。科學家們通過超級計算機模擬了視覺化的展現結果，觀察到了黑洞事件視界附近正電子的表現特徵。黑洞會將自己周圍的物質吞噬耗盡，與此同時，在吞噬之後噴出強大的等離子噴流，這些噴流非常炙熱，是由電子和正電子所構成。他們最終都會沿著黑洞的自轉軸旋轉向外飛出，直至衝出事件視界（當這些噴流抵達事件視界的一瞬間，它們便加速運行到接近光速的程度）。
黑洞吞噬物質所形成的相對論噴流，我們是可以用現代設備觀測出來的，正如剛剛所說的那樣它們可以形成光速一般，所以，我們是可以用望遠鏡來觀察它們的蹤跡的。其實，早在幾十年之前，便已經有天文學家觀察到噴流的存在，只是沒有人知道這些噴流到底是從哪裡來，直到LBNL（美國加州勞倫斯·伯克利國家實驗室）的新研究開展，才為這個疑惑提供了線索。
帕弗雷和他的團隊展開了一系列超級計算機模擬，只為找到一個答案，那就是：黑洞在旋轉過程中呈現的能量，它是通過怎樣的方式被提取出來形成了噴流？Kyle Parfrey（凱爾·帕弗雷）是美國國家宇航局戈達德太空飛行中心的高級研究員之一，他也表示這個存在已久的問題急需得到答案。用簡單的語言來表達，就是需要弄清楚黑洞的引力為什麼可以賦予粒子如此巨大的能量，並且還能讓這些粒子逃出黑洞的引力向外發射出去。
超級計算機將兩條側重點不同的理論相結合，同時希望將愛因斯坦廣義相對論和普通等離子體物理學融合起來。模擬結果不僅解釋了黑洞周圍電流形成噴流的原因，同時也揭示了為什麼事件邊界的粒子會「有去無回」並降低了黑洞的旋轉動能。這個過程被稱為pair production（對產生），可以把光轉化為物質。粒子如何加速、噴流光線從哪裡來、點子和正電子怎麼被創造出來都是通過高能光子撞擊，就像伽馬射線等。
這一次的模擬結果雖然和之前的區別不大，但卻多了一個新的發現，那就是雖然粒子落入了黑洞，但黑洞的質量卻反而有所減小。或許你會對此有所質疑，但正因為落入黑洞的大多都是負能量粒子，所以導致了他們進入黑洞後得到的能量可以跟磁場扭曲所得到的能量幾乎持平。當然了，這樣的發現還需要進一步真實，如果負能量粒子對黑洞的影響可以達到如此之大，那麼我們之前對黑洞噴流的輻射頻譜也會變得和預期的不一樣。
為了能夠讓這個問題最後可以得到更統一準確的答案，帕弗雷和他的團隊將擴寬現階段的模擬範圍，會將事件視界周圍落入黑洞的物質本身的流動情況也添加到研究之中。然後通過新視野號望遠鏡、其他設備的觀測數據和這一次模擬的結果進行比較。關於宇宙，我們有太多疑問，所以，才有研究人員們的前赴後繼，期待他們帶來好消息！