當(dāng)一個(gè)大質(zhì)量恒星耗盡了自身的燃料時(shí)，從其內(nèi)部熱核反應(yīng)產(chǎn)生的氣體壓力消失了，恒星在自身強(qiáng)大引力的作用下隨即向內(nèi)坍塌，恒星在坍塌的最終環(huán)節(jié)形成了黑洞。在宇宙最密實(shí)物體的黑洞中，甚至速度最大的光子也不能逃逸黑洞引力的吸附。加州理工學(xué)院的天體物理學(xué)家經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)，死亡恒星在黑洞形成的瞬間產(chǎn)生了極為明亮的閃耀，天文學(xué)家有機(jī)會(huì)見證黑洞誕生的過程。

天文學(xué)家將黑洞發(fā)出的強(qiáng)烈而短暫的閃光理解為“回光返照”，好似心理學(xué)家對(duì)死亡心理學(xué)的認(rèn)識(shí)，人們?cè)谒劳銮翱匆娏艘坏烂烂畹墓饷?，生命盡頭的閃光和死亡恒星的閃射有某種自然現(xiàn)象的相似之處。加州理工學(xué)院的博士后托尼·皮羅在《天體物理學(xué)雜志通訊》發(fā)表了文章，詳細(xì)描述了黑洞在形成之前發(fā)出的閃射信號(hào)，大質(zhì)量的死亡恒星在形成黑洞之前發(fā)出了伽瑪射線暴，這是宇宙中最有威力的爆發(fā)現(xiàn)象之一。

伽瑪射線暴的發(fā)生十分罕見，有獨(dú)特的發(fā)生條件，大多數(shù)的普通黑洞沒有產(chǎn)生伽瑪射線暴，沒有伽瑪射線暴或極強(qiáng)的閃射，垂死掙扎的大質(zhì)量恒星也會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楹诙矗丝痰暮阈撬坪跸г谔?，偌大天體經(jīng)過爆發(fā)后變得無影無蹤。死亡恒星似乎突然陷入音訊全無地的境地，皮羅對(duì)此持有懷疑的態(tài)度，黑洞誕生的理論假說不夠完善，科學(xué)假說通常有兩面性，一方面是人類想象比自然現(xiàn)象顯得更加豐富，人們?cè)诮?jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上構(gòu)建了概念和定義，然后進(jìn)行歸納和演繹的推理；一方面是人類想象比自然現(xiàn)象顯得更加貧乏。

依據(jù)目前天體物理學(xué)的闡述，大質(zhì)量恒星最終走向死亡，其核心區(qū)在自身引力的作用下發(fā)生塌陷，質(zhì)子和電子在強(qiáng)烈的擠壓下結(jié)合成中子，核心區(qū)由此變成一個(gè)極度致密的球體，它是一顆事實(shí)上的中子星，它的密度極大，相當(dāng)于太陽質(zhì)量的一顆恒星被擠壓為一個(gè)半徑大約10公里或6英里的球體，在幾秒的時(shí)間內(nèi)，中子星球體被進(jìn)一步塌縮為一個(gè)黑洞。在死亡恒星塌縮為中子星的過程中產(chǎn)生了中微子，它幾乎能穿越所有物質(zhì)的阻隔，以光速運(yùn)動(dòng)沖出了核心區(qū)的束縛，中微子攜帶了大量能量，核心區(qū)能量或質(zhì)量的損失是恒星質(zhì)量的十分之一，質(zhì)能方程式中的能量和質(zhì)量被看成是物質(zhì)存在的兩種形態(tài)。

1980年，德米特里·納徳辛發(fā)表了一篇鮮為人知的論文，俄羅斯的阿克哈羅夫研究所的理論和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家納徳辛指出，垂死掙扎的老年恒星快速地失去質(zhì)量，恒星的引力強(qiáng)度陡然下降，在死亡恒星的核心區(qū)產(chǎn)生的中子星被外層的氫氣包裹，當(dāng)恒星的引力下降時(shí)，氫氣等氣體物質(zhì)向外猛沖，產(chǎn)生劇烈振動(dòng)的激波，在穿越核心區(qū)的外層時(shí)，激波的沖擊速度達(dá)到了大約每秒1000公里或每小時(shí)200多萬英里。

加州大學(xué)圣克魯茲分校的兩位天文學(xué)家伊麗莎白·羅夫格羅斯和斯坦·伍斯開發(fā)了一套計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，當(dāng)激波沖擊死亡恒星外層的氣態(tài)物質(zhì)時(shí)，對(duì)恒星外層的氣體物質(zhì)產(chǎn)生了加熱效應(yīng)，氣體物質(zhì)在高溫條件下發(fā)出了閃耀，可持續(xù)一年左右的時(shí)間，潛在的閃射信號(hào)預(yù)示了一個(gè)黑洞誕生的前景，閃射亮度大約是太陽的100萬倍，相對(duì)說來，閃射的亮度十分昏暗，即使閃光出現(xiàn)在靠近銀河系的位置，天文學(xué)家觀測到的難度很大。

加州理工的皮羅找到了更有研究價(jià)值的閃射信號(hào)，他在最近的研究成果中細(xì)節(jié)性地審視了激波沖擊恒星表面氣體層的情形，激波的增強(qiáng)效應(yīng)增大了閃射的光度，比由格羅夫羅夫和伍斯利在1980年的論文中預(yù)測的亮度高出了10到100倍，激波觸發(fā)的閃射更為強(qiáng)烈，天文學(xué)家獲得了實(shí)際觀測的機(jī)會(huì)。比較超新星暴的閃亮，在黑洞誕生時(shí)刻產(chǎn)生的強(qiáng)烈閃射顯得十分昏暗。黑洞誕生時(shí)的閃射達(dá)不到超新星暴的亮度，但閃射的亮度足以觀測。

天文學(xué)家觀測到了鄰近星系發(fā)出的閃射，在閃射衰退之前有3到10天的持續(xù)期，十分明亮的光線出現(xiàn)在可見光波段，最亮的光線出現(xiàn)在紫外線波段。天文學(xué)家預(yù)計(jì)，平均每年大約可以看到一次與黑洞誕生有關(guān)的閃射事件。加州理工學(xué)院的帕洛瑪瞬變天象探測工廠（PTF）用于捕獲超新星暴的信號(hào)，PTF也適合于觀測閃射光源，中級(jí)版的帕洛瑪瞬變天象探測工廠（IPTF）改進(jìn)了初級(jí)版的探測器，它將很快地投入運(yùn)行。

目前沒有觀測到與黑洞形成有關(guān)的閃射事件，有些研究人員懷疑閃射的發(fā)生，出現(xiàn)了等候的焦慮情緒，然而，閃射事件的理論基礎(chǔ)十分牢固，天文學(xué)家設(shè)計(jì)了儀器，調(diào)整了觀測方法，在不久的未來將會(huì)見證一個(gè)黑洞的誕生。2015年，PTF或茲維基瞬變現(xiàn)象觀測工場（ZTF）發(fā)射升空，有更高靈敏性的PTF將發(fā)現(xiàn)閃射的機(jī)會(huì)提高了好幾倍。除了加州理工學(xué)院研制的瞬變光線探測器，科學(xué)家在未來的10年將會(huì)研制和使用大型的綜合巡天望遠(yuǎn)鏡（LSST），用于大規(guī)模地觀測整個(gè)天域。LSST會(huì)定期地觀測閃射事件，觀測不到的可能性有兩種，一是與黑洞形成有關(guān)的閃射理論模型存在偏差，二是黑洞形成的數(shù)量比科學(xué)家的預(yù)期更為稀少。

（編譯：2021-5-5）

https://weibo.com/u/6320497409