宇宙中眾多星系的中心區(qū)域，基本上都存在著一個(gè)質(zhì)量巨大的黑洞，我們所在的銀河系當(dāng)然也不例外，這個(gè)黑洞被稱為“人馬座A*”（Sagittarius A*），通常情況下，我們將其簡(jiǎn)稱為銀心黑洞。

2022年5月12日，事件視界望遠(yuǎn)鏡（Event Horizon Telescope）合作組織正式發(fā)布了銀心黑洞的首張照片，讓我們第一次直觀地“看”到銀河系中心的這個(gè)龐然大物。

簡(jiǎn)單來(lái)講，事件視界望遠(yuǎn)鏡并不是單一的望遠(yuǎn)鏡，而是由分布于世界各地的多個(gè)射電天文臺(tái)或射電望遠(yuǎn)鏡等觀測(cè)設(shè)施，通過(guò)一種被稱為“甚長(zhǎng)基線干涉”的技術(shù)整合在一起的虛擬望遠(yuǎn)鏡，其理論口徑大到可以與地球相當(dāng)，分辨率也因此被推到極限，從而具備了對(duì)銀心黑洞進(jìn)行直接觀測(cè)的能力。

實(shí)際上，對(duì)銀心黑洞進(jìn)行“拍照”，只是事件視界望遠(yuǎn)鏡工作的一小部分，相比之下，科學(xué)家更看重的，其實(shí)是它獲取到的大量關(guān)于銀心黑洞的觀測(cè)數(shù)據(jù)（如電磁信號(hào)、偏振信息、時(shí)頻數(shù)據(jù)等），通過(guò)對(duì)其進(jìn)行研究，我們就可以探索銀心黑洞的各種細(xì)節(jié)。

根據(jù)一項(xiàng)發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》上的研究，科學(xué)家利用一種被稱為“貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”（Bayesian Neural Network）的深度學(xué)習(xí)模型，對(duì)來(lái)自事件視界望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入分析。

據(jù)了解，“貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的理論基礎(chǔ)來(lái)自廣義相對(duì)論和磁流體動(dòng)力學(xué)，特別適合處理背景噪聲大、數(shù)據(jù)不完整或者觀測(cè)條件復(fù)雜的任務(wù)，能夠從復(fù)雜的觀測(cè)信號(hào)中準(zhǔn)確地識(shí)別出黑洞物理參數(shù)的可信區(qū)間，在其幫助之下，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了銀心黑洞有兩個(gè)引人注目的特點(diǎn)。

第一個(gè)特點(diǎn)就是它的自轉(zhuǎn)參數(shù)（Spin Parameter）介于0.8至0.94之間。簡(jiǎn)單來(lái)講，自轉(zhuǎn)參數(shù)是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)值，只能在0和1之間取值，其中0代表黑洞靜止不轉(zhuǎn)，而1代表黑洞視界邊緣的自轉(zhuǎn)速度達(dá)到了光速，這也是理論上不可觸及的極限。

所以銀心黑洞如此高的自轉(zhuǎn)參數(shù)，就代表著它的自轉(zhuǎn)速度已經(jīng)接近了理論極限。

第二個(gè)特點(diǎn)則是銀心黑洞的自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于銀河系盤(pán)面的傾角，分析結(jié)果表明，它的自轉(zhuǎn)軸傾角非常小，介于160至170度之間，這與科學(xué)家的預(yù)期大相徑庭（科學(xué)家原本以為它的自轉(zhuǎn)軸應(yīng)該基本上垂直于銀河系盤(pán)面）。

而更引人注目的是，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，銀心黑洞的自轉(zhuǎn)軸正好指向地球所在的方向，看上去就像是地球被瞄準(zhǔn)了一樣。

之所以這樣說(shuō)，其實(shí)是因?yàn)橄胥y心黑洞這樣的超大質(zhì)量黑洞，在其高速自轉(zhuǎn)的過(guò)程中，是有可能釋放出強(qiáng)大的黑洞噴流的，而一旦這樣的事件發(fā)生，噴流總是會(huì)沿著黑洞自轉(zhuǎn)軸向兩端釋放。

不得不說(shuō)，這不免會(huì)令人有點(diǎn)擔(dān)心，既然地球被銀心黑洞瞄準(zhǔn)了，那如果它在未來(lái)釋放黑洞噴流，會(huì)不會(huì)威脅我們?nèi)祟惖纳婺?？我們接著看?/p>

根據(jù)目前的主流觀點(diǎn)，黑洞噴流的產(chǎn)生與黑洞周?chē)奈e盤(pán)密切相關(guān)，簡(jiǎn)單來(lái)講就是，黑洞的吸積盤(pán)由大量高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子構(gòu)成，它們會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)，而當(dāng)黑洞高速自轉(zhuǎn)時(shí)，其產(chǎn)生的參考系拖拽效應(yīng)會(huì)扭曲這個(gè)磁場(chǎng)，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，就會(huì)形成一個(gè)沿著自轉(zhuǎn)軸向外延伸的磁場(chǎng)通道。

在這個(gè)磁場(chǎng)通道內(nèi)，強(qiáng)大的電磁力會(huì)將吸積盤(pán)中的一小部分帶電粒子加速到接近光速，并以極高的準(zhǔn)直度噴射出去，進(jìn)而形成黑洞噴流。

從理論上來(lái)講，黑洞噴流是否強(qiáng)大，與黑洞本身的質(zhì)量以及吸積盤(pán)的規(guī)模是正相關(guān)的。而根據(jù)科學(xué)家的估算，銀心黑洞的質(zhì)量大約為太陽(yáng)的430萬(wàn)倍，在已知宇宙的超大質(zhì)量黑洞中，這樣的質(zhì)量并不算大，作為對(duì)比，人類首張黑洞照片的“主角”——“M87”星系中心的那個(gè)黑洞，其質(zhì)量就高達(dá)太陽(yáng)的65億倍左右。

另一方面，觀測(cè)數(shù)據(jù)表明，銀心黑洞的吸積盤(pán)規(guī)模也不算大，而作為一個(gè)存在了100億多年的星系，銀河系本身已經(jīng)相當(dāng)成熟且穩(wěn)定，在其中心區(qū)域，并沒(méi)有出現(xiàn)大量的氣體云或者恒星被銀心黑洞吞噬的跡象。

因此可以說(shuō)，就算銀心黑洞未來(lái)會(huì)釋放黑洞噴流，其威力也大不到哪里去。

在此基礎(chǔ)上，再加上我們與銀心黑洞的距離非常遙遠(yuǎn)（大約為2.6萬(wàn)光年），黑洞噴流中的高能帶電粒子跨越如此漫長(zhǎng)的空間距離后，其密度也會(huì)擴(kuò)散至一個(gè)很低的水平，在地球磁場(chǎng)的保護(hù)之下，它們幾乎不可能對(duì)我們構(gòu)成任何威脅，所以我們不必對(duì)此太過(guò)擔(dān)心。

參考資料：Deep learning inference with the Event Horizon Telescope，A&A, 698, A60 (2025)，doi.org/10.1051/0004-6361/202553784