2.75億光年外，一黑洞8小時內亮度變化100倍，科學家表示從未見過

我們都知道，黑洞是不發光的，反而能夠將所有靠近它的光都吞噬。

但是，人類總是能夠找到方法，讓不可能變為可能。由於物質在被黑洞吞噬下落的過程中會發光，形成一個巨大的吸積盤，這也就成為了人類觀測黑洞的重要手段。我們的確無法直接觀測黑洞，但是卻可以從吸積盤中獲得大量關於黑洞的信息。這些吸積盤通常非常明亮，而且伴有強大的射線，有的甚至相當於幾億個釋放X射線的太陽，非常恐怖。

有趣的是，有些時候，黑洞的吸積盤竟然會“熄滅”。更加令人驚奇的是，熄滅了的吸積盤，還會突然再被點燃。

在距離我們2.75億光年的一個名為ES 1927+654的星系中心，有一個質量達到了太陽1900萬倍的超大質量黑洞。和其他類似的宇宙怪獸一樣，它也憑藉着自己無與倫比的能力為整個星系提供能量，形成所謂的活躍星系核。但另一方面，它也讓人類第一次見識了黑洞“眨眼”的現象。

這樣詭異的現象，在2018年的時候就被科學家注意到了。他們利用全天超新星自動勘測（ASASSN）對整個宇宙進行巡視觀測的時候，在ES 1927+654星系中發現了這個黑洞，當時它的吸積盤釋放出的光度是它在正常情況下的40倍，因此被ASASSN捕捉到。

這件事馬上引起了科學家們的興趣，他們紛紛將望遠鏡對準這一片區域，想要觀測這裏發生了什麼。剛開始的觀測似乎相當順利，但是漸漸地，科學家們發現有點不對勁，在這次異常變亮事件的大約160天后，這個活躍星系核竟然開始變暗。令科學家驚奇的是，在接下來的40天裏，它不僅僅是變回到了原來的亮度，甚至幾乎完全熄滅了！

麻省理工學院（MIT）的物理學家Erin Kara在描述這件事的時候説：“在ASASSN目睹了它所經歷的那一次瘋狂的劇烈爆發後，我們又見證了它吸積盤的消失。它最終變得根本無法觀測，這是我們從來沒有見過的。”

ES 1927+654並沒有就此停下它的表演，接下來的日子裏，它又開始變亮。在第一次被觀測到耀變後大約300天，它的亮度又達到了正常亮度的20倍。

在2.75億光年以外，這個黑洞就好像在向我們神秘地眨眼。

Kara指出：“按照我們的推測，這樣的光度變化應該在幾千年甚至幾百萬年的時間尺度下才會出現。但是在這個天體身上，我們發現了一年之內就能夠完成的10000倍光度變化，也曾觀測到短短8個小時內就有100倍的光度變化，這在以前是聞所未聞的，實在令人百思不得其解。”

智利迭戈波塔利斯大學天體物理學家Claudio Ricci也表示：“我們在黑洞吸積過程中從未見過這種變化，這件事如此詭異，以至於我們最初一度以為是數據出問題了。當我們確認它真的在變化時非常興奮，但真的不知道我們到底發現了什麼，我們又和其他人交流，他們也沒見過這種事。”

他們也嘗試去解釋這個現象，這就要從黑洞吸積盤的原理説起了。

我們知道，黑洞的本質是一個奇點。根據萬有引力定律可知，它的引力範圍與質量成正比。在某個範圍內，所有的光都不可能逃脱，這個範圍就叫視界範圍，其邊界就是事件視界，也就是所謂的“不歸點”。在事件視界之外，就是黑洞的吸積盤，吸積盤的內部邊緣，是一圈高温等離子體（corona）。

這個高温等離子體，是一片由超高温度的電子所組成的區域。科學家認為，黑洞的磁場就像是一個同步加速器一樣，將電子加速，使其獲得極高的動能。在這種情況下，這些電子就會釋放出驚人的X射線來。

雖然這個過程目前還僅限於理論範圍內，但是我們也只能嘗試通過這個理論來解釋1ES 1927+654的黑洞發生光度劇變的現象。Ricci和他的同事們在《天體物理學雜誌通訊》上發表論文提出了他們的猜測：也許是某種未知的因素破壞了它的磁場，才導致了光度的變化。

這個原因，最有可能來自於對恆星的吞噬。在被吞噬的過程中，恆星會在潮汐瓦解的作用下被撕裂，然後釋放出耀眼的光芒，最終落入事件視界內。

如果1ES 1927+654的黑洞恰好在我們觀測的時間內吞噬了這樣一顆恆星，那麼的確有可能出現我們觀測到的現象。首先，恆星被潮汐瓦解發出強烈的X射線，也就是我們第一次看到的亮度激增。接下來，恆星的碎片在進入黑洞時對其磁場造成了干擾，使其磁場暫時消失，電子無法加速旋轉，也就沒有了高温等離子體。然後，在周圍環境穩定後，黑洞再重新建立起自己的磁場，亮度再次增加，整個理論過程和我們實際觀測到的現象基本一致。

如果這個猜測是正確的，那麼我們可以藉此機會理解黑洞磁場對高温等離子體區域半徑的影響。“如果所有事件都發生在潮汐瓦解的半徑範圍內，”Kara説，“那就意味着為這個高温等離子體提供基礎的磁場為位於這個半徑以內。”

他們進而推測出，如果是一顆恆星造成了這個現象，那麼這個潮汐瓦解的現象應該發生在距離黑洞4光分的範圍內，也就是大約相當於日地距離的一半。

當然，這也不是唯一的可能。

前面我們就提到過，黑洞的高温等離子體區域的亮度本來就是可以變化的，只不過我們一直認為這需要很長的時間。也許，以前的觀測只是巧合，黑洞亮度的劇烈變化也可以在短時間內發生，只不過我們到現在通過1ES 1927+654才第一次觀測到。

Kara表示，她認為第一種推測更有趣，但是科學事實是不以人的意志為轉移的事，我們只能通過更多的觀測來證明。

第一種推測的確非常特別，它告訴我們：黑洞的結構可能比我們想象的要更加複雜，在不同的位置上，會發生不同的詭異事件。我們對於黑洞的瞭解就像能夠逃離黑洞的物質一樣，只佔了冰山的一角。關於黑洞，還有太多秘密等着我們去揭開。