超大质量黑洞是如何被发现的？当数十亿颗恒星坍缩时_博科园：本文为天体物理学类18世纪英国

博科园：本文为天体物理学类

18世纪英国的约翰·米歇尔（John Michell）和法国的拉普拉斯（Pierre-Simon Laplace）各自独立地构思着一个奇妙的想法，他们想象着，如果将巨大的质量放在一个小得令人难以置信的空间里将会发生什么。他们推测，如果将这个思想实验推向极限，那么任何东西都将无法逃离引力的束缚，哪怕是光。米歇尔和拉普拉斯所想象的正是今天被我们称之为黑洞的天体。现在天文学家确信，当大质量恒星的核燃料被燃烧耗尽时，它们会坍缩到几近虚无从而形成一个黑洞。

如果说恒星坍缩成黑洞是一个令人震惊的概念，那么一种更令人匪夷所思的可能性将是数百万乃至数十亿颗恒星物质聚集在一起形成一颗超大质量黑洞。然而天文学家现在已经确定超大质量黑洞确实存在，而且在宇宙的1000多亿个星系中，他们在大多数星系里都发现了超大质量黑洞。我们是如何得出这个惊人的结论呢？这个故事要从20世纪中期开始讲起，当时，天文学家将视野扩展到了人类眼睛所敏感的那段极为狭窄的波长范围之外。

他们发现了非常强的射电源，当确定了这些射电源的精确位置后，他们发现许多射电源都位于遥远星系的中心。不久之后，为了更好地提高角分辨率，他们将不同的射电天线连接在一起。这些新的“干涉仪”为星系揭示出了一幅完全出乎意料的射电辐射图景——这些射电波似乎并不是来自星系本身，而是来自处于星系周围对称位置上的两个巨大的瓣状结构。图1展示了这样的一个射电星系，它的名字是天鹅座A。射电瓣可以是宇宙中最大的结构之一，其大小超过星系本身的100倍。