五、如何寻找黑洞

图7-3 黑洞周围恒星的轨道

黑洞既不发光也不反射光，因此望远镜无法直接看见它们。科学家们主要根据它们对周围环境的影响来发现和研究它们。超大质量黑洞的强大引力会导致恒星以特定的方式围绕它们运行（图7-3）。天文学家追踪了银河系中心附近几颗恒星的轨道，发现了一个超大质量黑洞，这一成果获得了2020年诺贝尔物理学奖。黑洞可以被称为吸积盘的气体尘埃环包围，这些吸积盘可以发出各种波长的光，但能量主要集中在X射线波段。天文学家可以用X射线望远镜发现这种X射线源，并确定这些射线源是不是黑洞。另外，黑洞可以弯曲来自更远物体的光，这种现象被称为引力透镜效应，可以用来寻找孤立的黑洞。孤立的黑洞是指黑洞周围没有恒星或其他物质，这种黑洞是隐藏的，无法通过引力作用或者吸积盘的X射线来探测到它们。最后，当大质量物体在空间中加速时，它们会在时空结构中产生涟漪（即引力波），科学家可以通过引力波探测器发现黑洞。