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地球，我们所处的这片地方真的十分舒适。它相对于太阳距离适当，并且处于银河系中一个舒适的地点。但是在我们星系的中间，事情就变得危险起来了。在这里你能找到一个特大质量黑洞，其重量相当于四百万个太阳。它就是人马座A* (Sagittarius A*)。数十年来，科学家们相信它—包括每个星系中心的每一个黑洞—都会形成一种特殊的引力，这种引力会在其周围形成一个由恒星和黑洞组成的“尖顶”。但是这一切都是理论上的，因为我们还从未在人马座A* (Sagittarius A*) 周围观测到过这群物质。但是根据发表的一个研究，一个研究组指出了如何看见这群黑洞，而且，他们的发现令人敬畏。

围绕特大质量黑洞的环

理论上的围绕在特大质量黑洞周围的那群物质被称作是“密度尖峰”（"density cusp”）或是“白考儿·霍夫尖峰”（"Bahcall-Wolf cusp”），后者是以第一位指出其有极大可能性存在的研究员的名字命名的。这方面的最初研究绝大部分都只是数学上的研究：物理学家们直到一定大小的恒星和黑洞是如何相互影响的，当他们进行数学运算时，他们断定特大质量黑洞一定被密集的恒星群围绕。而且，引申开来讲，有更多的黑洞，因为恒星在它们生命的结束时刻将会转变成黑洞。研究员最终找到了对于围绕在我们自己所处的星系中心黑洞的恒星群尖端强有力的证据。

图解:位于M87中心的超大质量黑洞，推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的天文影像，由事件视界望远镜所拍摄，发表于2019年4月10日。

但即使我们已经看见了这些团星，黑洞是众所周知的难以看见。必经它们是黑色的。它们应该就在这些恒星旁边，但是我们还没有发现他们。

“在整个星系中只有大约五十多个已知黑洞—100,000光年宽—而且在一个只有6光年宽的区域里应该有10,000到20,000这些东西，但是没有人能够发现它们，没有太多可信的证据。”查克·海里（Chuck Hailey）说，他是哥伦比亚大学天文物理实验室的副主任，并且是这项研究的新闻稿主作者。

在黑暗中寻找

那不是因为缺乏努力与尝试。在过去，研究员们曾试图寻找这些黑洞，通过寻找一种名叫“黑洞双星”（black-hole binaries）的东西。黑洞双星（black-hole binaries）：这种黑洞要么是由两个大质量星的引力产生，要么是通过捕捉经过它的大质量星产生。这些大质量星将会倾向于吹散它们的外层来在黑洞周围形成一个吸积盘，这会让它升温并释放出强烈的X射线。当科学家们观测到这些X射线释放时，他们就知道那里可能包含了一个黑洞。

图解：大麦哲伦云面前的黑洞（中心）的模拟视图。请注意引力透镜效应，从而产生两个放大，以星云最高处扭曲的视野。银河系星盘出现在顶部，扭曲成一个弧形。

“这很明显是一种寻找黑洞的方法”他说，“但是银心（Galactic Center）离地球太远了，以至于这些爆发的强度和亮度只够每100到1,000年见到一次。”

相反，海里和他的团队寻找一些更加现实的东西：由黑洞和一个小质量星结合释放出的微弱但是连续的X射线。“如果我们能够找到那些与小质量星结合的黑洞，并且知道它们的结合比例，我们就可以科学地推断出那里独立黑洞的数量”他说。为此，他们查找了钱德拉X射线天文台（Chandra X-ray Observatory）收集的数据，并发现了12个在人马座A* (Sagittarius A*)3光年内的这样的双星。

图解：艺术家笔下的黑洞。

通过他们对这十来个双星的测量，他们推断出在特大质量黑洞周围区域一定有300到500个同种类型的黑洞双星，并且有大约10,000独立的黑洞。

根据海里的描述，这是巨大的。对于新地但在增长的区域的引力波探测来说，这是非常重要的，因为明确有多少个黑洞有助于预测它们可能产生多少的引力波。“天体物理学家所需要的一切信息都在星系的中心”他说。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. Ashley Hamer-小代

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