本报讯 黑洞是否真正存在？有什么证据能证明黑洞确实存在？近日，英国驻华大使馆文化教育处在北京古观象台组织了一次有关黑洞奥秘的科技咖啡馆活动。在这个中国古代的天文观测场所，英国杜伦大学天文学系主任马丁·伍德教授提出一个大胆的预测：“通过外太空天文望远镜的观察和一系列测量，我们观测到，在银河系中有20多个不发光物体的质量都超过太阳质量的3倍，所以，我们判断银河系中存在20多个黑洞。”

 

2000年以来，伍德曾历任欧洲空间局天文工作组主席、英国研究委员会科学协会主席、英国皇家天文协会副主席等职。他在黑洞、银河系外星系和恒星的形成等研究领域颇有建树，曾发表或合作发表论文300余篇。

 

伍德介绍，形成黑洞有两种方式，一是质量非常大的恒星爆炸后产生黑洞，二是两个中子星合并后形成黑洞。基本上可以认为有两种不同类型的黑洞，一类是质量相当于太阳质量3～50倍的小黑洞，另一类是质量相当于太阳质量100万～10万亿倍的大黑洞。

 

“黑洞就像极限运动一样，在这些极限运动中，运动员的能力和体能被挑战到最顶点，而在黑洞的形成过程中，物理现象已经到达了极限。”伍德说，当光线遇到黑洞的时候会发生弯曲，这种弯曲的角度取决于黑洞质量的大小，黑洞质量相当大时，甚至能把光线全部吸收。

 

要想脱离黑洞的吸引力，就必须至少具有光的速度，这也是为什么黑洞是黑色的原因。“这样，我们就面临一个问题，如果黑洞本身是黑色的或者是黑暗的，而我们整个宇宙也是黑暗的，我们怎样证明、怎样知道这些黑洞是否存在？我们的答案是，必须依赖于在黑洞周围所发生的一些现象或者物质，而不是黑洞本身。”他说。

 

伍德说，当普通恒星的物质，也就是一些气体不断靠近黑洞时，黑洞就会变得非常热，并发射出X射线，科学家就是通过探索这些黑洞周围发射出来的X射线来观测黑洞的存在。“但是，只是探测黑洞周围的X射线是不够的，这只能帮助我们测量黑洞的质量到底有多少。但是当一颗普通恒星经过黑洞周围时，就会挡住黑洞发射出来的X射线。通过这样的观测，我们还可以发现黑洞的轨道。”他说，通过这些办法，可以测量黑洞的质量，如果其质量超过太阳的3倍，就可以证明那个地方存在一个黑洞。

 

伍德运用这些方法来测量银河系核心部分的恒星轨迹，通过同样的方式计算银河系核心可能是黑洞的部分的质量。最后他认为，在银河系的核心部分存在一个黑洞，其质量达到太阳质量的200万到300万倍。

 

“我们相信在整个宇宙中也存在类似的黑洞。很可能在时间起点的地方，就存在着黑洞，这个黑洞就好像整个宇宙的种子，形成我们各个不同的星系，也决定着这些星系以一种什么样的方式来演化。”伍德说。

 

伍德认为，按照目前所知，如果用最简单的语句来说明宇宙是什么，或许可以得到这样的答案：宇宙的75%由一种黑色的能量构成，另外25%由黑色的物质构成。物质中只有非常小的一部分是我们看到的普通物质；换言之，整个宇宙差不多有97%的部分是由我们所不了解的物质构成的。

 

“我鼓励在座的各位年轻人，希望你们以后从事物理学或者天文学方面的研究，继续探索我们的宇宙到底是什么。黑洞对我们来说如此重要，我们要了解为什么有现在，必须追溯到时间的起点。就像中国古代哲学家所说，如果我们要预知未来，就必须研究我们的过去。”伍德最后说。