光都逃不出黑洞，X射线流却可以逃出去，原因何在？( 二 ) _黑洞

为什么黑洞可以被观测到

这个黑洞位于一个被命名为M87的巨椭圆星系中，它的质量大约是太阳的65亿倍，距离地球5500万光年。科学家拍摄下人类观测到的首张黑洞照片，我们才得以看到原来黑洞并非是黑漆漆的一块，它还是会发出光芒。

拍摄的首张黑洞照片
科学家之所以可以拍到这张照片，其实就是因为发现了黑洞将气体聚拢在周围的时候，由于黑洞引力带来的加速度导致一些辐射发射出来，这些辐射在黑洞的两端被喷射出来，其中就包括X射线流和γ射线等其他等离子体气流。

黑洞喷射出射流
X射线流作为光的一种类型，自然可以发出光亮， M87发射出来的射线流长达5000光年，所以才会被科学家观测到。但是按理说，光不是无法逃离黑洞吗？那为何X射线流却可以从黑洞中逃出来？

黑洞的吸积盘

我们从黑洞的照片中可以看到，它的中心确实是一团黑色的存在，但是在周围却有明亮的一团，这一圈发光的存在就被称为黑洞的吸积盘。霍金证明每一个黑洞都有一定温度，黑洞的质量越大，其温度就越低，反之亦然。

黑洞吸积盘的形成
由于高温气体辐射热能的效率会影响吸积流的几何和动力学特性，从而产生辐射效率较高的薄盘和辐射效率较低的厚盘，也就是说黑洞的质量越大，周围的吸积盘就越明显。
黑洞强大的引力场会使得被吸引到吸积盘的物质被压缩，其中的热度足够使其激发出电磁辐射，并且大部分都处于光谱的X射线区域。其实这些逃出来的X射线流并非从黑洞的中心发出，或许我们可以将其理解为还没有被吞进黑洞的肚子就被吐出来了。

黑洞喷射X射线流

X射线流会促进黑洞迅速生长

这些被喷射出来的X射线流似乎不止会让人类观测到黑洞的存在，还在一定程度上可以促进黑洞迅速生长。科学家通过智利拉斯坎帕纳斯天文台大麦哲伦望远镜进行红外观测，发现一个距离地球130亿光年的超大质量黑洞，经过证明这个黑洞是2015年发现的喷射流的源头。

大麦哲伦望远镜
随后又有科学家通过NASA的钱德勒X射线天文望远镜，从一个距离地球127亿光年的超大质量黑洞中探索到天体物理喷射流的现象，这是人类第一次在X射线中观测到最遥远的天体物理喷射流。据了解，这个喷射流已经持续了将近数十万光年，它的喷射足够为黑洞提供一定的供给，使得黑洞不断生长。

钱德拉X射线天文台目的是观测天体的X射线辐射
黑洞并非完全吞噬物质事实上，按照此前的说法，黑洞会将所有靠近它的物质都一并吞下，但科学家通过模拟实验后发现并非如此。德国汉堡的粒子加速实验室的科学家，对黑洞吞噬恒星的过程进行模拟。
恒星在靠近黑洞后，会在很短的时间内被黑洞的引力拉扯，大量的恒星物质会在黑洞周围延伸出一大片区域，但是进入黑洞中的恒星物质只有1% ，剩余的大部分物质都被挤压成射线从黑洞的两极喷发射出。所以才会出现大量的X射线逃出的情况，这也就是经常在黑洞上演的“物质井喷”现象。

黑洞吸积形成射流
虽然我们将黑洞视为恒星的坟墓，但根据这个实验，我们发现黑洞也并不会将恒星的所有物质吞噬，大量的物质还是会被抛射出去，或许这些物质在未来还有机会形成新的恒星。
当然也有一些恒星的命运会比较惨，一些小质量的恒星可能会被黑洞直接撕碎成物质流，随后被吞进黑洞的中心。在那里我们不知道它会发生什么，它的结局就是一个未知数。

每个恒星进入黑洞命运皆不同
黑洞也会消亡但是和宇宙中所有的星体一样，恒星也会面临消亡的一天。当黑洞周围不再有可以吞噬的物质时，它就可能会逐渐蒸发消失。前面我们提到黑洞本身具有一定温度，当黑洞的质量越小时，它的温度就会越高，蒸发也就越快。
黑洞开始蒸发之后，就会开始收缩，随之粒子也会在其失去质量的时候，增大逃逸速度。但是要观测到黑洞的消失，其实并不简单，要么时间太长，要么转瞬即逝。