1.
4月25日，NASA的斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)布了紅外波段下的M87：
○ 星系M87。| 圖片來(lái)源：NASA/JPL-Caltech/IPAC
M87是一個(gè)巨大的橢圓星系，距離地球5500萬(wàn)光年。在這張圖片的嵌入圖中，我們可以清楚地看到星系中央朝兩邊噴射出的物質(zhì)。事實(shí)上，在星系中央的正是前段時(shí)間我們首次看到的超大質(zhì)量黑洞“Powehi”:
○ M87的中心是一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。| 圖片來(lái)源：NASA/JPL-Caltech/IPAC
早在1918年，天文學(xué)家柯蒂斯（Heber Curtis）就觀察到了“一條奇怪的直線射線”從星系中心延伸出來(lái)。這種明亮的噴流是由一個(gè)圍繞著黑洞快速旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)盤產(chǎn)生的，在多個(gè)波段中都能被觀測(cè)到（從射電波到X射線）。
當(dāng)噴流中的粒子撞擊到星際介質(zhì)（在M87之中的恒星間的稀疏物質(zhì)）時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生一種沖擊波。從圖片中我們可以看到，沖擊波比噴流本身更為突出。
我們看到，星系中心右側(cè)的噴流更為明亮，它幾乎是直接朝向地球方向運(yùn)動(dòng)的。它的亮度因?yàn)槌覀兊姆较蚋咚龠\(yùn)動(dòng)而被放大了，而這種放大的更主要原因是所謂的“相對(duì)論效應(yīng)”。之所以有這種效應(yīng)是因?yàn)閲娏髦械奈镔|(zhì)會(huì)以接近光的速度運(yùn)動(dòng)。噴流的軌跡與我們相對(duì)于星系的視線有輕微的偏差，所以我們?nèi)阅芸吹絿娏鞯囊恍╅L(zhǎng)度。沖擊波是從噴流開始向下彎曲的地方開始的。
相比之下，另一邊的噴流正高速遠(yuǎn)離我們，因此相對(duì)論效應(yīng)會(huì)使它在所有波長(zhǎng)下都不可見。但我們?nèi)钥梢钥吹剿a(chǎn)生的沖擊波（像字母“C”的部分）。
通過(guò)在不同波段下的觀測(cè)，科學(xué)家希望能夠進(jìn)一步理解與噴流有關(guān)的物理。
2.
4月29日，《自然天文》期刊上發(fā)表了一項(xiàng)很有意思的發(fā)現(xiàn)。
在距離地球7800光年遠(yuǎn)的天鵝座方向，有一個(gè)由黑洞（質(zhì)量約為太陽(yáng)的9倍）和恒星（質(zhì)量是太陽(yáng)的70%）組成的雙星系統(tǒng)，被稱為天鵝座V404。恒星的外層正被黑洞的強(qiáng)大引力捕獲，被黑洞吸引的氣體會(huì)在黑洞周圍旋轉(zhuǎn)，形成一個(gè)薄的吸積盤。吸積盤的內(nèi)部區(qū)域非常的熾熱，會(huì)釋放出X射線輻射。
雖然這個(gè)系統(tǒng)比上面提到的超大質(zhì)量黑洞要小很多，但它也可以產(chǎn)生噴流。當(dāng)天文學(xué)家將望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)天鵝座V404產(chǎn)生的噴流時(shí)，驚奇地發(fā)現(xiàn)：噴流的方向會(huì)隨著時(shí)間的流逝快速地發(fā)生變化——這種變化甚至發(fā)生在幾小時(shí)或幾分鐘之內(nèi)！速度之快前所未見。在下面這個(gè)視頻中，我們可以更直觀的感受到究竟發(fā)生了什么：
○ 天鵝座V404的模擬。| 視頻來(lái)源：ICRAR
3.
過(guò)去，天文學(xué)家尋找黑洞的主要手段就是在宇宙中搜尋雙星系統(tǒng)輻射出的X射線。但到了2015年，天文學(xué)家首次探測(cè)到了由兩個(gè)黑洞合并產(chǎn)生的引力波，從此我們又多了一個(gè)尋找黑洞的方法。
如今，引力波探測(cè)已經(jīng)進(jìn)入了勢(shì)不可擋的新時(shí)代。四月初，美國(guó)的激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）與歐洲的室女座干涉儀（Virgo）在經(jīng)歷了全面升級(jí)之后，正式啟動(dòng)了新一輪的引力波探測(cè)實(shí)驗(yàn)。升級(jí)后，科學(xué)家們預(yù)期平均每周就能看到一起黑洞合并事件，每個(gè)月看到一起中子星合并事件。而就在這個(gè)月的8號(hào)、12號(hào)、21號(hào)、25號(hào)、26號(hào)，探測(cè)器均成功捕捉到了引力波的信號(hào)，發(fā)現(xiàn)頻率與預(yù)期的吻合。
前三個(gè)引力波信號(hào)應(yīng)該均來(lái)自雙黑洞的合并，最新發(fā)現(xiàn)的兩起事件則更加有趣。
4月25日，LIGO和Virgo都探測(cè)到了來(lái)自5億光年之外的引力波。而且這次探測(cè)到的引力波極有可能（可能性超過(guò)99%）是來(lái)自雙中子星的合并。一旦確認(rèn)，這將是自2017年后發(fā)現(xiàn)的第二起中子星合并事件。就在這個(gè)事件發(fā)生后的不久，世界各地的天文學(xué)家都接到通知，他們將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)天空，希望能夠捕捉到千新星爆發(fā)所發(fā)出的光。
而就在4月26日，LIGO和Virgo探測(cè)到一個(gè)更誘人的引力波信號(hào)：在12億光年之外，一個(gè)黑洞正在吞噬中子星！這是天文學(xué)家長(zhǎng)久以來(lái)都想要尋找的，但由于信號(hào)不是很強(qiáng)，他們還無(wú)法確認(rèn)這一可能性，目前他們正在加緊分析數(shù)據(jù)。如果最終確認(rèn)是黑洞和中子星合并產(chǎn)生的引力波，那么將會(huì)有大量的宇宙信息被揭示，其中包括對(duì)廣義相對(duì)論的精確檢驗(yàn)和對(duì)宇宙膨脹率的測(cè)量。
○ 黑洞正在吞噬中子星的模擬。| 圖片來(lái)源：ICRAR
自引力波被發(fā)現(xiàn)之后，科學(xué)家就希望它能夠揭示更多關(guān)于宇宙的秘密，這其中就包括搜尋暗物質(zhì)（感興趣的讀者可閱讀參考來(lái)源[4]或《當(dāng)黑洞、引力波和暗物質(zhì)被聯(lián)系起來(lái)》）。今天我們要講的最后一個(gè)進(jìn)展就與暗物質(zhì)有關(guān)。
4.
1970年代，霍金和他的同事提出，在大爆炸之后，宇宙會(huì)創(chuàng)造出大量的微型原初黑洞。與普通黑洞不同，這些原初黑洞的形成并不存在質(zhì)量下限。如果有一天LIGO能夠探測(cè)到質(zhì)量比太陽(yáng)小的黑洞，那它很可能是一個(gè)原初黑洞。
這些古老的黑洞非常難被探測(cè)，但其強(qiáng)大的引力會(huì)影響其他物體，這一屬性與暗物質(zhì)很像。因此，當(dāng)科學(xué)家在尋找神秘、不可見的暗物質(zhì)時(shí)，自然會(huì)聯(lián)想到暗物質(zhì)也可以由原初黑洞組成（當(dāng)然，暗物質(zhì)也不太可能全部都是由原初黑洞構(gòu)成的）。
這些微型黑洞要比M87中心的超大質(zhì)量黑洞小數(shù)十億倍，周圍并沒有可見的發(fā)光物質(zhì)。而我們知道，黑洞強(qiáng)大的引力場(chǎng)能夠使恒星發(fā)出的光線在經(jīng)過(guò)時(shí)發(fā)生彎曲——這一現(xiàn)象被稱為微引力透鏡。因此，天文學(xué)家的目標(biāo)就是尋找微引力透鏡的信號(hào)。
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○ 仙女座星系。| 圖片來(lái)源： HSC-SSP and NAOJ
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