读宇宙（65）寻找黑洞_田间曲径_新浪博客

(2008-12-17 11:41:03)

宇宙结构简图

从地球看，黑洞的引力作用像一个透镜，能改变恒星的外观大小和形状。图中的黑洞正好在恒星到地球的直线上，所以从恒星发出的光线将等量地从黑洞的上、下、前、后经过而到达地球。所有到地球的光线从恒星出发沿一个发散的锥体向外运动;经过黑洞后，光线发生弯曲，然后沿一个收敛的锥体到达地球。结果，在地球的天空上，恒星的像是一个细环，与没有黑洞时的像相比，它的表面积大得多，从而也亮得多。望远镜分辨不出这么小的环，但恒星的总亮度可以提高10 ----100倍，或更多。

泽尔多维奇提出的寻找黑洞的方法。(a)黑洞与恒星在相互环绕的轨道上。如果黑洞比恒星重，它的轨道就会像图中那样比恒星的小(就是说，黑洞动一点，而恒星动很多)。如果黑洞比恒星轻，它的轨道会更大(就是说，恒星动一点，而黑洞动很多)。当恒星背离地球运动时，光会向红端移动(向更长的波长）。(b)进入地球望远镜的光通过摄谱仪形成光谱。图中画了两个谱，上面记录的是恒星背离地球时的谱线，下面记录的是半个周期后恒星朝向地球运动时的谱线。谱中细线的波长有相对移动。(c)通过测量这样的光谱序列，天文学家能确定恒星朝向和背离地球的速度如何随时间变化；根据这个变化的速度，他们可以确定恒星所围绕的天体的质量。如果质量大于2个太阳并没有光从它发出，那这个天体可能就是一个黑洞。

尔多维奇和诺维科夫提出的黑洞找寻办法。假定黑洞引力捕获了吹散伴星表面的风。风的气流从相对的方向包围黑洞，碰撞形成尖锐的激波前沿。气体在这儿被加热到几百万度，并发出X射线。光学望远镜可以看到绕着一个大质量的暗伴星的恒星，X射线望远镜能看到来自伴星的X射线。