神仙打架：黑洞、磁陀星，两大引力怪物究竟谁更胜一筹

在银河系中央，有一个正在吞噬附近恒星的特大质量黑洞——人马座A*。如果一个巨大的引力怪兽缓慢的吞噬银河系还不够可怕，那么还有一个宇宙怪物潜伏在它周围。这个缓慢通过银河系的庞然大物是一颗巨大的、已爆炸过的恒星的残骸。但它不仅仅是残骸。

它是一颗密度极高、磁性很强的坍塌恒星核。让我来帮你复习一下磁星的知识。当一颗质量至少有8太阳质量的恒星到达其生命尾声，爆炸成一颗美丽的超新星时，磁星便诞生了。恒星的大部分物质被抛散，只留下致密的内核。大部分的残骸会形成中子星。它们旋转速度极快，通常是每秒数次。整个星体全部由中子组成。

部分中子星的磁场如此之强，以至于它们会从两极发出电磁辐射。这就是脉冲星，当他们的磁极朝向地球时，你可以用望远镜观测到它们。只有少数脉冲星有极强大的磁场，这使它们成为宇宙中磁场最强的星体。它们自转周期是十秒，但磁场强度却强于中子星百倍。

如果其中某一个磁体来到月球和地球中间，那将会很不美妙。但若在26光年之外，情况会同样糟糕吗?我想知道的是，磁陀星会吞噬黑洞吗?还是黑洞会吞噬掉磁陀星。这两个庞然巨物的碰撞并不会以爆炸结束，而是一场长达数十亿年的安静的宇宙合并。虽然磁陀星引力非常强大，但它们终将败于与黑洞的斗争中。磁性巨物要么被整个吞噬，要么是缓慢的被逐渐吞噬，这取决于磁陀星的轨道，以及磁陀星和黑洞的大小和质量。

在磁陀星被黑洞撕碎的过程中，它会向整个宇宙发射出引力波，扰乱时空曲率。一旦黑洞吞噬完磁陀星，它的质量将会增加，事件视界也会跟着扩大。由于这种膨胀，越来越多的恒星将会被抛入高密黑洞中。黑洞会一颗恒星接一颗地缓慢的蚕食银河系。最后，经过数千万亿年的消耗恒星，黑洞会吞噬掉整个银河系。到那时，人类可能早就不存在了。除非45亿年内有另外的宇宙事件扰乱这场盛宴。但那就是另一个“如果”的故事了。

黑洞是时空表现出极强的重力加速度，以至于没有粒子甚至是电磁辐射(比如光)可以逃逸的区域。广义相对论预测，一个足够紧密的质量可以扭曲时空，从而形成黑洞。这个区域的边界被称为事件视界，没有任何物体可以从中逃脱。虽然事件视界对经过物体的命运和情况有巨大的影响，但该区域没有出现被观测到能证明这种影响的可以被检测出的特征。

在许多方面，黑洞就像一个理想的黑体，它不会反射任何光。此外，弯曲时空的量子场论预测：事件视界发出的霍金辐射(黑洞辐射)的光谱和温度与质量成反比的黑体一样。对于恒星级黑洞来说，这个温度是十亿分之一开尔文的数量级，这使得它基本上不可能被观测到。

十八世纪，约翰·米歇尔和皮埃尔·西蒙·拉普拉斯首次提出有一种物体，它的引力场极强以至于连光线都无法逃脱。1916年，卡尔·史瓦西发现了广义相对论的第一个用于描述黑洞特征的现代解决方案;尽管在1958年大卫·芬克尔斯坦才首次将其解释为一个没有任何物体可以逃脱的空间区域。很长一段时间，黑洞一直被认为是数学领域的新奇事物;在20世纪60年代，理论研究表明黑洞是广义相对论的一般性推测。1967年，约瑟琳·贝尔·伯奈尔发现了中子星，这引发人们对引力坍塌形成的致密物体的兴趣，黑洞很可能是天体物理学上的实体。

人们预测，当非常大质量的恒星在生命周期结束时坍塌后会形成恒星级黑洞。在黑洞形成后，它可以通过吸收附近物体的质量来继续增长。通过吸收其他恒星以及与其他黑洞融合，可能会形成百万太阳质量(M☉)的超大质量黑洞。人们一致认为，在大多数星系的中心都存在超大质量黑洞。

黑洞的存在可以通过与其他物质和电磁辐射(比如可见光)的相互作用来推断出。落入黑洞的物质会因为摩擦生热在外部形成吸积盘，成为宇宙中最亮的一些天体。恒星太靠近超大质量黑洞的话，在被吞噬前，可能会被撕成发出亮光的细条物体。

如果有其他恒星环绕黑洞运行，通过他们的轨道可以定位黑洞，并计算其质量。这样的观测结果可以用于排除其他可能的天体，比如中子星。用这种办法，天文学家已经在双星系统中确定许多恒星级黑洞的候选者，并确认了在银河系中心被命名为人马座A*的射电源中，存在一个430万太阳质量的超大质量黑洞。