在科幻電影《星際穿越》中，男主角進入黑洞后并未被引力撕碎，而是來到了一個奇觀的高維空間。黑洞吃進物體后會發作什么？人類現有的科學水平尚不能徹底答復這個問題，只能從黑洞吃星星時“打嗝”出的光波略窺一二。

北京時刻1月10日清晨，國際尖端學術期刊、英國《天然》雜志（Nature）的封面論文，即敘述了對一次黑洞吃星星進程的觀測研討，在國際學上稱為“黑洞瞬變”事情。

逝世共舞

黑洞作為一類極點天體，是恒星們的其間一種特別歸宿。跟著恒星核聚變的燃料殆盡，質量小一些的內部崩塌成白矮星，質量大一些的則會崩塌成中子星或黑洞。

依據愛因斯坦引力場方程的核算，假如很多物質集中于空間一點，奇點周圍會構成時空歪曲的“視界”，一旦進入這個界面，連光子也無法逃逸，故而稱為“黑洞”。

黑洞自身雖無光，但很多彌散物質被吸附在黑洞周圍滾動，構成一個發光的盤狀結構。一旦天體進入吸積盤的規模，就開端被黑洞吞噬。

而沿著這個“吸積盤”中軸線的上下兩端上，科學家們還發現了奧秘的黑洞“光冕”，與太陽的“日冕”類似，是一團細密的超高溫等離子體。

《天然》封面論文《天然》封面論文

正如封面圖片所描繪的，黑洞吞噬恒星的進程以“雙星共舞”的方式打開。恒星或白矮星圍繞著黑洞旋轉，物質不斷被吸收，釋放出巨大的引力波和能量，高速等離子噴流從黑洞中逃逸而出，構成亮堂的光柱。

也就是說，黑洞盡管如貪吃般吞食全部，卻不能吃得干干凈凈，總是“打嗝”，給天文學家留下能夠研討的頭緒。

“黑洞”中的水滴聲

2018年3月6日，坐落智利安第斯山脈托洛洛山頂的兩臺“全天主動超新星查找項目”望遠鏡捕收成了一個編號為ASASSN-18ey的光學信號。5天后，國際空間站上搭載的全天X射線圖畫監視器（MAXI）捕捉到了一個編號為MAXI J1820+070的X射線源。兩相比對后，天文學家們開始斷定這兩個信號來自同一個正在吞噬天體的黑洞，構成一個黑洞雙系統。

值得一提的是，該信號源非常亮堂，約在3260光年之外，這已經是現在人類發現的黑洞雙系統中距離地球最近的。

音訊揭露后，國際規模內十數臺地上望遠鏡和空間設備瞄準信號源，接納剖析不同頻段的數據。其間就包含相同坐落國際空間站上的中子星內部組成勘探器（NICER）。該載荷針對中子星周圍的極點引力、電磁場和核物理學規劃，專門勘探極點高密度和高壓下的美妙物質狀況，因此也適用于黑洞的觀測。

為了了解勘探器的工作方式，你能夠幻想一個“烏黑的山洞”中的水滴。你先聽到水滴聲，再聽到水滴聲反彈到洞壁上的回聲。水滴聲和回聲間的距離越長，山洞的巨細就越大。

關于黑洞而言，“水滴聲”就是從光冕中射出的X射線光子，而“回聲”就是光冕與吸積盤內緣相互作用后二次射出的X射線光子。

黑洞“吃星星”后吸積盤和光冕發作的改變

勘探器由52對X射線收集器組成，能夠記載單個X涉嫌光子抵達的時刻和能量，時刻分辨率到達100納秒以內，比美國國家航空航天局（NASA）的上一代最準確的X射線計時器快上25倍。

正因如此，這個美、英、荷、日聯合團隊才能夠捕捉到黑洞瞬變進程中X射線光譜的奇妙改變：在吃下星星后，黑洞的吸積盤巨細堅持得適當安穩，光冕的尺度卻縮短了。

這與此前猜測的一種“吸積盤切斷模型“相左。此前，一些科學家們估測黑洞吃星星時吸積回旋扭轉轉速度變快，然后縮短。現在，高精度的X射線勘探器描繪了不同的圖景。不過，為了掃除個例的特別性，這種新的描繪模型需要更多的事例查驗。