第六章 黑洞（9 / 9）

可见恒星质量是不足够。们还有某些证据说明，在们星系中心有大得多黑洞，其质量大约是太阳10万倍。星系中恒星若十分靠近这个黑洞时，作用在它近端和远端上引力之差或潮汐力会将其撕开，它们遗骸以及其他恒星所抛出气体将落到黑洞上去。正如同在天鹅X－1情形那样，气体将以螺旋形轨道向里运动并被加热，虽然不如天鹅X－1那种程度会热到发出X射线，但是它可以用来说明星系中心观测到非常紧致射电和红外线源。

人们认为，在类星体中心是类似、但质量更大黑洞，其质量大约为太阳1亿倍。落入此超重黑洞物质能提供仅有足够强大能源，用以解释这些物体释放出巨大能量。当物质旋入黑洞，它将使黑洞往同方向旋转，使黑洞产生类似地球上个磁场。落入物质会在黑洞附近产生能量非常高粒子。该磁场是如此之强，以至于将这些粒子聚焦成沿着黑洞旋转轴，也即它北极和南极方向往外喷射射流。在许多星系和类星体中确实观察到这类射流。

人们还可以考虑存在质量比太阳小很多黑洞可能性。因为它们质量比强德拉塞卡极限低，所以不能由引力坍缩产生：这样小质量恒星，甚至在耗尽自己核燃料之后，还能支持自己对抗引力。只有当物质由非常巨大压力压缩成极端紧密状态时，这小质量黑洞才得以形成。个巨大氢弹可提供这样条件：物理学家约翰·惠勒曾经算过，如果将世界海洋里所有重水制成个氢弹，则它可以将中心物质压缩到产生个黑洞。（当然，那时没有个人可能留下来去对它进行观察！）更现实可能性是，在极早期宇宙高温和高压条件下会产生这样小质量黑洞。因为个比平均值更紧密小区域，才能以这样方式被压缩形成个黑洞。所以当早期宇宙不是完全光滑和均匀情形，这才有可能。但是们知道，早期宇宙必须存在些无规性，否则现在宇宙中物质分布仍然会是完全均匀，而不能结块形成恒星和星系。

很清楚，导致形成恒星和星系无规性是否导致形成相当数目“太初”黑洞，这要依赖于早期宇宙条件细节。所以如果们能够确定现在有多少太初黑洞，们就能对宇宙极早期阶段解很多。质量大于10亿吨（座大山质量）太初黑洞，可由它对其他可见物质或宇宙膨胀影响被探测到。然而，正如们需要在下章看到，黑洞根本不是真正黑，它们像个热体样发光，它们越小则发热发光得越厉害。所以看起来荒谬，而事实上却是，小黑洞也许可以比大黑洞更容易地被探测到。