天鵝座X1是黑洞這一結論,既有從哈勃望遠鏡得到的光學觀測證據,也有X射線觀測證據。其他的新信息更具有挑戰性。正如一些天文學家所預言的,20世紀90年代後期的觀測證據表明存在兩種不同的黑洞。科學家正在找的不光是具有天鵝座X1這樣典型雙星係統質量的黑洞,還包括質量為10億倍太陽質量的黑洞。這樣的超級黑洞不斷在星係中心被發現,到2001年為止已發現了30個。這些都是通過測量黑洞周圍被黑洞所吞噬的高速旋轉氣體的速度得到的。
結果表明,星係越大,其中心的黑洞就越大。並且,這些超級黑洞好像隻存在於橢圓狀星係的中心,而且星係中心有一個致密的恒星群突起,沒有中心突起的星係則沒有黑洞。銀河係有一個相對較小的中心突起,它有黑洞,但黑洞的質量隻有幾個太陽那麼大。不管黑洞很大,還是相對較小,從所觀測到的數據來看,黑洞的質量隻相當於星係中心突起部分質量的0.2%。
宇宙學家檢驗著這些證據,並越來越確信黑洞可能是形成它周圍星係的種子。在一個小組發現了三個超級黑洞後,小組的領導、密歇根大學的裏奇斯通於2000年1月說道:“不知何故,這些黑洞在決定它們的質量時,它們似乎知道它們所處的星係的質量;或者,當星係正在形成時,它知道它周圍黑洞的質量。”在量子層次上,人們早就認識到電子能知道彼此在做些什麼,但在星係尺度上發生這種情況同樣使宇宙學家感到既神秘又興奮。現在,這就是一個先有雞還是先有蛋式的爭論:是先有星係還是先有黑洞呢?有些科學家認為先有黑洞,另一些科學家則認為它們是交錯發展的。
回到1939年,奧本海默和斯奈德發表文章表明存在黑洞時,受到了其他宇宙學家的嘲笑。漸漸地,越來越多的科學家開始認為確實存在黑洞。但直到20世紀90年代後期,哈勃望遠鏡才開始清晰地觀測星係,確定黑洞的存在。然而,黑洞僅僅是剛剛開始透露它們的秘密,與此同時它們又在增加新的秘密。它們是揭開宇宙如何工作之謎的鑰匙,在以後相當長的一段時間內,它們所帶來的答案將會跟它們所產生的複雜問題一樣多。
星空中的秘密
在1543年出版的《天體運行論》中,哥白尼提出了日心學說,成功地解釋了行星的視差運動,但卻未能給地球的繞日公轉找到確鑿的證據。他明白,如果地球確實在繞日公轉,生活在地球上的人們就能察覺到恒星的周年視差運動,也就是觀測者在兩個不同的位置觀測同一個天體時所引起的方向變化,它可以用觀測者所在兩個不同位置的距離(基線)在天體處所張的角來表示。顯然,天體越遠,基線越短,所張的角越小,觀測視差就越困難。300年過去了,無數天文學家力求尋找恒星周年視差位移的證據,盡管許多天文學家作了堅持不懈的努力,恒星的周年視差還是沒有能找到。這個懸而未決的問題不僅成了反對日心說的神學家們堅持地心說的借口,也使一些極有聲望的天文學家,包括大名鼎鼎的第穀,都對哥白尼的學說產生了懷疑。
布拉得萊發現光行差
值得高興的是,另一些天文學家在探索恒星世界的過程中,雖然沒有觀測到恒星的視差,卻意外地獲得了幾項同樣具有重大科學意義的發現,英國天文學家布拉得萊發現光行差就是一個著名的例證。
布拉得萊1693年出生於英國格洛特郡的舍伯思,21歲畢業於牛津大學。他的舅父榜特是舍伯恩修道院的院長,擅長天文觀測,受舅父的影響,布拉得萊對天文學也產生了濃厚的興趣。1715年和1718年,他發表了兩篇天文學方麵的論文,由此名聲大震,1718年被選為英國皇家天文學會會員,3年後任牛津大學天文學教授,1742年接替哈雷擔任格林威冶天文台第三任台長。
位於玉夫座的車輪(環狀)星係