科学5分钟读懂2020诺贝尔物理学奖：黑洞和银河系最黑暗的秘密( 三 ) |黑洞|

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同样地，所有物质也只能沿一个方面穿越黑洞的事件视界。然后，时间取代空间，所有可能的路径都指向内部，时间的流逝将所有事物推向不可避免的终点——奇点。如果你穿过事件视界，掉入一个超大质量黑洞，你不会有任何感觉。但是从黑洞的外边，没有人会看到你跌入其中，而你的旅程会一直继续。在物理学定律范围内，窥视黑洞内部是不可能的；黑洞的一切秘密都隐藏在它们的事件视界之内。
黑洞控制恒星的路径

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黑洞的形成（左上）黑洞横截面当一颗巨大的恒星在自身引力作用下塌缩时，它会形成一个质量很大的黑洞，捕获穿越其事件视界的一切东西。哪怕是光都无法逃离黑洞。在事件视界中，时间取代空间，所有路径向内指。时间流将一切带向黑洞最深处的奇点——在这里，密度是无限的，时间也止于此。（右下）光锥表示光线在时间上向前和向后的路径。当物质塌缩并形成黑洞时，穿过黑洞事件视界的光锥将向内朝奇点运动。外部的观察者永远不会真正看到光线到达事件视界。他们看到的，只是光线接近事件视界。之后的就没有人能看到。
即便我们看不见黑洞，但我们仍可以通过观察黑洞引导周围恒星运动的巨大引力，来确定其特征。
Reinhard Genzel和Andrea Ghez各自带领着一个独立的研究小组，以探索我们的银河系中心区域。我们的银河系状似一张圆盘，直径达到10万光年，其中有云气和尘埃，以及几千亿颗恒星；其中之一就是我们的太阳。我们从地球上望去，巨大的星际气体和尘埃遮挡了大部分来自银河系中心的可见光芒。红外线望远镜和无线电技术首次让天文学家得以穿越这些障碍，观测到银河系中心的恒星。
Genzel和Ghez循着恒星的运行轨道，提出迄今为止最有说服力的证据：银河系中心隐藏着一个看不见的超大质量物体。黑洞是唯一可能的解释。
聚焦中心

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银河系俯视图。我们的银河系状似一张圆盘，直径达到10万光年。银河系的漩涡臂由云气和尘埃以及几千亿颗恒星组成；其中之一就是我们的太阳。
五十多年来，物理学家一直在怀疑，银河系的中心可能存在一个黑洞。自从二十世纪六十年代初发现类星体以来，物理学家就推测，大多数大型星系（包括银河系）的内部可能存在超大质量黑洞。但是，目前尚无人能解释，星系和它们的黑洞，到底是如何形成的。
一百年前，美国天文学家Harlow Shapley率先确定了银河系的中心，指向人马座。在后来的观测中，天文学家发现那里有强大的无线电波源，他们把这个无线电波源称为“人马座A*” 。等到二十世纪六十年代末，人们发现人马座A*占据了银河系中心，银河系内的所有恒星都围绕其运行。
但一直到二十世纪九十年代，我们才有了更大的望远镜和更好的设备，可以对人马座A*进行更为系统的研究。 Reinhard Genzel和Andrea Ghez 分别启动了各自的项目，试图透过厚厚的尘埃云观察银河系的中心。他们和自己的研究团队一起，开发和完善各自的技术，构建独特的仪器并投身于长期的研究。

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要观测遥远的恒星，就要用到世界上最大的望远镜——在天文学中，越大越好是一条绝对的真理。德国天文学家Reinhard Genzel和他的团队最初使用的是新技术望远镜（NTT），位于智利的拉西拉天文台。后来，他们将观测转移到位于帕拉纳尔山（也是在智利）的甚大望远镜（VLT）上。甚大望远镜拥有4台8.2米口径的望远镜，相当于新技术望远镜（3.58米）的两倍以上，而这些望远镜的组合等效口径可达16米。