“吸入所有一切，就連光也能吞噬。”這是人們對黑洞最基本的了解，但也源于這句話，人們對黑洞的研究就從未停止過，無論是科普雜志，又或是科幻電影中，黑洞一直是科幻類中“吸睛者”。
而在前不久，也就是2022年5月12日時，一張最新的銀河系中心黑洞的照片，再次引爆了“黑洞圈”，人們紛紛下載圖片仔細觀察，努力想從這似火環的照片發現什么，可見黑洞對人們巨大的吸引力。可科學家們又是如何拍攝銀河系中心黑洞的呢，而黑洞又是如何能夠束縛千億恒星，這還要從十八世紀的一次發現說起。
中心黑洞的發現：猶如“捉鬼”般的過程在說黑洞的拍攝前，先讓我們來了解一下，黑洞是怎么被發現的，因為這是拍攝黑洞的前提。銀河系的中心黑洞，即先前發現的人馬座A*（SgrA*）黑洞，其實說到底就是一個非常龐大且又居銀河系中心的黑洞。說起來很簡單，但人馬座黑洞的發現確實是一件極其困難的探索過程。要知道，黑洞本身其實并不可見，因為黑洞的超大質量，會扭曲接近的光線，這讓無數的光線望遠鏡都“望塵莫及”，也就是我們所說的“隱形”。
可黑洞既是隱形的，那科學家們又是如何知道它的存在呢？這就不得不提到一個人--------約翰·米歇爾，正是這名英國的天文學家在1784年時，“算”出了黑洞的存在。原來，米歇爾在對天體進行觀測時，發現宇宙中的某些區域，竟然連光線都能扭曲，這讓他十分不解。要知道光速在當時幾乎是速度的“天花板”，要能夠扭曲光，那本身密度一定十分巨大，米歇爾通過計算，發現體積至少要得是當前太陽直徑的500倍這么大，這幾乎能使每個人患上“巨物恐懼癥”了。可是，經過約翰·米歇爾的觀測后，他發現宇宙中并沒有質量如此龐大的恒星，于是，他首先提出了“暗星”理論：即宇宙內存在著人類看不見的“暗星”，它的密度非常恐怖，以致將光線扭曲甚至捕獲了，所以人類的光學望遠鏡無法捕捉這種暗星。而這便是黑洞發現的基礎理論，可以說是在筆桿下完成的假設，也可以說是通過計算而得出的。
后世的科學家基于這一理論，最終完成了黑洞的定義-------不可見且具有強大的吸引力。所以，吸引力成為了發現黑洞的關鍵，上世紀五十年代后期，在全天射電源普查的開展下，科學家們發現銀河系中心區域內出現了一段令人難以理解的光譜，這段復雜強烈的光譜證明此區域內一定有一顆吸引力極強的恒星。
但經過十年發展后，天文學家們從這段光譜中識別出強紅移的氫的巴耳末線，簡單來說這是一種光譜射線，而此射線若是泛紅，證明在此區域一定有顆綻放光芒能量的星核，所以，科學家們認定這區域內一定不是質量巨大的恒星，而應是一顆星核。但問題也隨之而來了，這一顆星核從射線中來看并不大，但其釋放的能量卻相當驚人，那這個能量是從何而來的呢？在問題的討論中，逐漸有人提出：有沒有可能這是一顆黑洞，因為黑洞本身能量巨大，而且大小也極難測量。這一理論在當時引爆了天文界，不少科學家開始以此為假設，研究該區域周邊的恒星數量及運動速度。
果不其然，這一地帶的恒星數量驚人，而且速度也偏快，初步可以判定在銀河系的中心確實存在一個不明且質量巨大的星體。當時主導研究的科學家賴因哈德·根策爾和安德烈婭·蓋茲，憑借此發現，還一舉奪得了2020年度的諾貝爾物理學獎。既然已經證明了銀河中心黑洞的存在，那“拍照打卡”就成了科學家們的下一個目標。不過，給黑洞擺拍可不是一件容易事，要知道黑洞可是“隱形”的，而且它距離地球很遠，觀測人馬座A*（SgrA*）黑洞的難度，猶如站在地球地面上去看月球上一顆橘子般困難。
為此，科學家們想到了多機位“拍攝”：既然一個望遠鏡無法看到黑洞，那就多個望遠鏡共同配合，最終在多個模擬望遠鏡的共同“拍攝”下，又通過超級計算機的計算合成，科學家們完成了黑洞的圖像繪制，這也就是網上那幾個“甜甜圈”的由來。而如此“捕風捉影”的發現過程，簡直如同恐怖電影中捉鬼一般，讓人覺得虛幻卻又極具成就感。不過，新的問題也再一次來臨，人馬座A*（SgrA*）黑洞的拍攝讓人們感到一種恐怖。中心黑洞的恐怖：牢牢束縛著千億顆恒星通過對人馬座A*（SgrA*）黑洞的觀察以及“拍攝”，人們也開始對這個銀河中心黑洞有了更深的認識，對他的恐懼也隨之而來。原來，在它周邊竟被“束縛”著千億顆恒星，要知道人類居住的太陽系，有且僅有一顆恒星，那便是太陽，但人馬座卻表示“這樣造型的，我有千億個！”這光是想象，便讓人感覺頭大，而通過對人馬座的研究，也發現這個中心黑洞其質量約是400萬個太陽的當量，讓人頭皮發麻。
不過，科學家們通過測算，發現人馬座的質量雖然聽著很大，但其實并不足銀河系0.0005%，這樣的大小并不能束縛千億顆恒星，那這些恒星為什么又會出現在那呢。按照前文所述，吸引力是建立在質量的基礎上的，可人馬座A*（SgrA*）黑洞顯然沒有如此龐大的質量，這種情況下就說明一定存在一些外在因素，幫助它完成了對恒星的束縛。科學家通過對銀河系進行研究，發現了其中一個因素------中心力。銀河系的運動并不是單純的旋轉，嚴格意義上來說一個不斷向前的螺旋，這就好比一個陀螺，陀螺在旋轉時，便會無形中將質量集中于中心一點。而人馬座A*（SgrA*）黑洞就正好處在這個巧合的中心點上，也正因為如此，它才能被稱為銀河中心黑洞。
用白話來解釋，就是銀河系的運動剛好將這些恒星“甩”到了這個點上，而人馬座A*（SgrA*）黑洞又正巧在這里，所以看起來就像它吸引住了全部恒星。而除了這個因素之外，科學家們認為“暗物質”也是一類。因為暗物質本身是一種本身不可見的能量，如同一些微型的黑洞一般存在于宇宙之中，而暗物質本身又具備一定引力，它們“無形”中幫助了人馬座黑洞對恒星的“束縛”。所以人馬座A*（SgrA*）黑洞能夠吸引千億顆恒星，不僅僅因為自身質量，更因為得天獨厚的宇宙位置。寫在最后（總結）通過對銀河中心黑洞的了解，我們不難發現：天文科學是一門十分復雜的學科，它雖然有些虛無縹緲，但也正是虛無的神秘感，才讓世人“趨之若鶩”。
如今，人馬座A*（SgrA*）黑洞的進一步拍攝，也標志著人類對于黑洞的研究進入到了更高的階段，能有如此成就，我們必須要銘記那些，為人類探索太空作出貢獻的科學家和團體，是他們的努力，才讓我們得以一睹黑洞真容，接下來我們也勢將向著更深層次的領域進發，正如航天英雄楊利偉所說：“我們的目標，是星辰與大海！”參考資料：《史瓦西黑洞理論》--------卡爾·史瓦西《巴耳末系射線譜》
