下圖是2015年時哈勃太空望遠鏡在鲸魚座方向拍攝到的位于4700萬光年以外的星系NGC 1068，最終由科學家合成的圖像。和銀河系一樣，在它的中心，有一個超大質量黑洞。按說黑洞連光都可以吞噬，周圍應該是一片寂靜。但是，科學家卻在它的周圍意外發現了巨大的雲團，十分詭異。

實際上，NGC 1068絕不僅僅是科學家唯一發現被詭異雲團包裹的超大質量黑洞。那麼，為何黑洞的周圍會出現這些詭異的結構呢？它們為何沒有被吞噬呢？

你可能會想：這些物質會不會是黑洞還沒有來得及吞噬、卻正在下落的物質呢？這個想法有點意思，不過可惜是錯誤的，這就要從黑洞本身說起了。

同樣是黑洞，但黑洞和黑洞又并不一樣。科學家将已經發現的黑洞分為三類：恒星級黑洞、中等質量黑洞和超大質量黑洞。而像NGC 1068這樣位于星系中心的，都是超大質量黑洞。

超大質量黑洞，顧名思義，就是質量大得驚人的黑洞。實際上，它們的質量至少也有太陽的幾十上百萬倍，目前發現最大的一個甚至達到了太陽質量的660億倍。

在超大質量黑洞之中，有一些比較“幸運”，周圍有大量的星際塵埃和氣體供它饕餮，在它恐怖的引力作用下被吞噬。這種瘋狂吞噬而放出強烈射線的超大質量黑洞，我們稱之為活躍星系核（active galactic nucleus，縮寫AGN）。而活躍星系核中最明亮的一類，則被稱為類星體（quasar）。

雖然黑洞本身不會發光，但是那些被吞噬的物質在落入黑洞時，會放出強大的射線。這些射線，也是我們觀測黑洞的主要手段。當然，從本質上講，這些射線都位于黑洞視界範圍以外，所以我們觀測到的最多也不過是黑洞的輪廓，而非黑洞本體。

此外，在黑洞周圍還有一些不可思議的事情發生，暫時沒有被吞噬的高速粒子所産生的高能輻射可以将大量氣體噴射到遙遠的宇宙空間。

天文學家們最初的設想認為，這樣的噴射氣流是相對比較穩定的。但越來越多的觀測告訴我們，它們恰恰是雜亂無章的，有一些噴流可以達到1秒差距（約合3.26光年）甚至更遠的位置。它們一開始非常小，但是會慢慢擴張，在極端情況下，其噴射範圍甚至超過了地球到比鄰星（約4.22光年）的距離。

内華達大學拉斯維加斯分校的天體物理學家丹尼爾·普羅加（Daniel Proga）做了個形象的比喻，他指出：這種黑洞周圍的雲就像是大量被擠到高速公路匝道上的汽車，它們在等着交通信号燈的調節以進入到正道。而且，每過一段時間，就會有一大批車擠進匝道。

比喻很有趣，但是問題沒有解決：這些“車”是怎麼進入“匝道”的呢？

在今年4月21日發表于《天體物理學雜志通訊》上的一篇論文中，普羅加展示了自己為了解釋這個現象和建立的計算機模型。

結果顯示：在超大質量黑洞周圍，氣體确實有可能在極度高溫的作用下以極快的速度噴射出去。但是，在特殊情況下，它們也有可能會在 黑洞周圍形成一個“雲團”。這要滿足特定的條件，比如它們不夠快，否則就會一去不複返，無法形成雲團；或者有某種機制，讓它們即使飛得極快卻還能夠回到原處來，這樣就可以聚集成雲團。

最終，計算機模型找到了一個解決問題的機制。模型顯示，在黑洞周圍或許存在着一種比較特殊的攝動機制，使得周圍的氣體密度有一點微弱的降低。在這種情況下，這些氣體的加熱效率會非常高，進而向外擴散，沖破外面溫度較低的氣體。

他們解釋說，這個機制有點像是熱氣球的原理。通過給熱氣球内的氣體加溫，使其熱脹冷縮，密度降低，所以重量也随之下降。當熱氣球内外溫差足夠大，重量下降得足夠多的時候，帶有熱空氣的熱氣球就會在較冷的空氣中升起來。

内華達大學的博士生蘭德爾·丹甯（Randall Dannen），他表示：“這項工作非常重要，以往科學家們總是為了解釋我們在活躍星系核中看到的現象，不得不把這些‘雲團’放在某個特定的位置或者給出某個特定的速度來自圓其說，他們通常并不關心這些雲團在最初形成時候所處的特殊環境。而我們的這項工作，恰恰為它們的形成提出了一種可能的解釋。”

但是，他們也承認，自己的這項研究也并不完美。這個模型隻關注了雲團的外殼，而沒有考慮到黑洞吸積盤的物質漩渦。而黑洞的吸積盤，正是黑洞成長的“食物”來源。他們接下來的工作，就是研究這種雲團是否與吸積盤有關。同時，這種雲團的移動速度也非常驚人，有時甚至可以達到約每小時2000萬英裡（約合每秒1萬公裡），這個現象也同樣超出了現有的理論，這也是他們下一步研究的重點。

實際上，黑洞是一種讓大量物理理論都非常尴尬的天體。它的結構和機制都太過于極端，也因此顯得非常神秘。或許，在黑洞的視界範圍内，還有更加詭異的事情在等着我們。不過，那就不是我們今天要讨論的了~

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