超大质量黑洞是如何被发现的？当数十亿颗恒星坍缩时( 二 )_博科园：本文为天体物理学类18世纪英国

图1：天鹅座A星系的射电图像。占据图片中的显著位置的是两个巨大的射电辐射等离子“瓣”。寄主星系的光学图像会小于两个射电瓣之间的间隙。对一些射电瓣来说，驱动它们所需要的最低能量相当于1000万颗恒星转换成能量的总和。微弱的射电辐射痕迹连接着两个射电瓣与中心的亮点，这个亮点是所有能量的来源。图片：NRAO/AUI巨大射电瓣的能量从何而来？它们在星系周围的对称性显然表明了它们与星系之间存在某种密切的联系。在20世纪60年代，灵敏的射电干涉仪通过发现微弱的轨迹，或者说是“喷流”，将射电辐射源从射电瓣追溯到一个非常致密的源头，这个源头精确地位于星系中心，从而证实了这种关系。这些发现促使射电天文学家增加干涉仪的尺寸，以便能以更高的分辨率观测这些射电辐射。最终导致了甚长基线干涉测量（VLBI）技术的出现，在这项技术中，来自处于世界各地的天线的射电信号被结合起来，从而获得了一个地球大小的望远镜才会有的角分辨率。VLBI观测得到的射电图像很快表明，以星系的标准衡量的话，射电星系中心的辐射源是“微小的”，甚至比太阳与离我们最近的恒星之间的距离还要小。

当天文学家计算驱动射电瓣所需要的能量时，他们大吃一惊——这个过程需要1000万颗恒星将它们的质量按照爱因斯坦的著名的质能方程E = mc，完全转化成能量！然而，驱动了恒星的核反应甚至不能将恒星质量的1%转化为能量。因此，我们需要超过10亿颗恒星才能用核能来解释射电瓣的能量，而且这些恒星必须全部寄居在VLBI观测所显示的那块“微小”的体积内。基于这一系列的发现，天文学家开始思考另一种能源：超大质量黑洞。