每個星系中心都有一個超大質量黑洞，銀河系也不例外。在銀河系的中心，有著一個叫做人馬座A*的黑洞，它距離地球大約2.6萬光年，質量大約是太陽的460萬倍。平時，人馬座A*就靜靜地「蟄伏」在銀心中，並不活躍，但最近它卻爆發出了「耀眼」的光芒。
近日，一項刊載在《天體物理雜誌》的研究指出，美國加州大學洛杉磯分校的天文學家觀察到，人馬座A*的亮度突然變成正常情況下的75倍，比過去觀測到最大變化幅度還要大兩倍以上。而且，這一過程持續了好幾個小時。什麼原因導致這次異常情況發生？它對地球會產生哪些影響？
「慣犯」恆星S2又遭懷疑
在銀河系中心，有一些繞著人馬座A*運轉的恆星，統稱為「S星」。論文第一作者美國加州大學洛杉磯分校天文學家圖安道（Tuan Do）表示：「最初，我們以為觀測到的是「S星」中的S2，因為我們從來沒有見過人馬座A*發出如此巨大的光亮。」
但接下來的觀測顯示，這次光變有反覆不定的特徵，並非來自S2星，天文學家因此斷定它發生於黑洞人馬座A*。
「以前也探測到過人馬座A*的紅外光變和耀發，變化幅度也有三十幾倍，不過從來沒有這次這麼高。」中科院國家天文臺研究員陸由俊在接受科技日報記者採訪時表示，這可能是人馬座A*在短期內發生了較大幅度的光變，即黑洞耀發。
陸由俊說，造成這種現象的原因有很多：「其中一種可能是，某個運動至人馬座A*黑洞近心點的恆星外部氣體被黑洞的潮汐力剝落，從而導致部分氣體在短時間內被黑洞吞噬吸積產生大量的輻射，致使人馬座A*的光度急劇增加。」
什麼樣的恆星會如此靠近黑洞呢？天文學家認為，最有可能的就是恆星S2。2018年中旬，它正好在距離人馬座A*最近的位置，兩者僅僅相距17光時。但天文學家對此並不確定，因為S2沒有大到能產生這麼巨大的破壞力。
各方猜測都源於氣體吞噬
「另一種可能的原因是，運動至人馬座A*黑洞近心點的氣體雲塊被部分吸積導致黑洞光度急劇增加。」陸由俊解釋道。
氫氣體雲G2可能扮演這樣的角色。2002年，天文學家觀測到G2在接近銀河系的中心。2012年一篇發表在《自然》上的研究指出，G2可能正向人馬座A*的吸積盤移動。G2的質量約為地球3倍，溫度約為9726℃。曾經，科學家就懷疑G2被卷進黑洞然後釋放出巨大的光芒，不過這種情況並未發生過。
「還有一種可能是，人馬座A*黑洞周圍吸積流中的氣體非均勻分布，其中某個團塊氣體被吸積，從而造成黑洞亮度增加。」陸由俊表示。
「在這三種解釋中，黑洞的紅外耀發都是因為黑洞吞噬氣體量突然急劇增加而造成的。」陸由俊補充道，黑洞吸積氣體物質才會產生輻射，吸積物質越多輻射越強，就有可能導致人馬座A*的突然變亮。
還有天文學家認為，這可能是物質流入人馬座A*黑洞導致的自然結果。如果是這個原因，就意味著天文學家們可能需要更新此前用以解釋人馬座A*變化的統計模型。
超大黑洞自身很「冷靜」
此前有人猜測，這次黑洞耀發可能是黑洞本身大爆發造成的。對此，陸由俊表示否定：「銀河中心黑洞的質量約為460萬個太陽質量。而根據目前的理論，這樣的超大黑洞本身溫度極低，不可能自己爆發。」
在經典的廣義相對論中，黑洞是真正意義上的黑色，沒有任何東西能從黑洞中逃逸。但史蒂芬·霍金的研究表明，黑洞實際上會發出具有確定溫度的輻射，即「霍金輻射」。
根據海森堡不確定原理，在真空中會瞬間憑空且自然地產生許多粒子—反粒子（虛粒子）對，其中一個負能粒子被吸進黑洞，另一個正能粒子從黑洞中逃逸。逃逸的粒子獲得能量，逃到宇宙無限遠的地方，外界看就像黑洞發射粒子一樣。「霍金輻射」能夠讓黑洞失去質量，當黑洞損失的質量比增加的質量多的時候就會造成坍縮，最終消失。
對於天體物理學尺度的黑洞而言，它們的「霍金輻射」相比宇宙微波背景輻射來說，是微不足道的。中科院國家天文臺研究員苟利軍明確表示：「天文學家這一次觀測到的黑洞耀發，只能與黑洞周圍的吸積盤有關。」
有人擔憂，這次的黑洞耀發輻射會不會對地球乃至銀河系帶來破壞？「這次事件產生的輻射遠低於太陽的輻射，對地球不會造成任何影響和破壞。」陸由俊直言。
專家表示，這次事件對銀河系核心區的星際介質可能會造成一定影響，比如導致這些介質外流的加劇。「如果黑洞附近的物質外流加劇意味著黑洞吸積物質的原料減少，可能會導致未來的光度降低。」陸由俊說。
成長緩慢不會威脅地球
那麼，人馬座A*周圍的物質處於何種狀態呢？「銀河系中心黑洞周圍存在很多大質量恆星圍繞其旋轉，也可能存在一些氣體雲塊圍繞其旋轉。還有一些恆星的風正在被中心黑洞捕獲並吸積吞噬，吞噬過程會產生多波段輻射，已被地球上的各種望遠鏡「捕捉」到。」陸由俊告訴科技日報記者。
黑洞在吞噬周圍氣體和其他物質的過程中會逐漸長大，吞噬範圍也隨之擴大。但銀河中心黑洞吸積氣體物質的速率太低，它的成長極其緩慢，短時間內幾乎可以忽略不計，因而其吞噬範圍也不會有什麼變化。
不過，也有些黑洞吸積物質的速率很高，比如類星體，這些黑洞成長速度很快。「但它們離地球太遠，也不會造成什麼影響。」陸由俊說。
苟利軍說，由於黑洞中心附近存在大量氣體遮蔽，我們的目光應瞄準能夠穿透這些氣體的電磁波，比如X射線以及紅外射線等。而具體能夠派上用場的有斯皮策望遠鏡、雨燕衛星、凱克望遠鏡以及ALMA望遠鏡等。「總的來說，這個事件並沒有太大的影響。具體影響則要進一步觀測。」
苟利軍告訴記者，在得到更多觀測數據後，天文學家可以通過查看光譜、光變曲線等推斷出導致這次事件的真正原因。