地球被瞄準了？銀心黑洞自轉速度接近理論極限，轉軸正好指向地球

宇宙中眾多星系的中心區(qū)域，基本上都存在著一個質(zhì)量巨大的黑洞，我們所在的銀河系當然也不例外，這個黑洞被稱為“人馬座A*”（Sagittarius A*），通常情況下，我們將其簡稱為銀心黑洞。

2022年5月12日，事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope）合作組織正式發(fā)布了銀心黑洞的首張照片，讓我們第一次直觀地“看”到銀河系中心的這個龐然大物。

簡單來講，事件視界望遠鏡并不是單一的望遠鏡，而是由分布于世界各地的多個射電天文臺或射電望遠鏡等觀測設施，通過一種被稱為“甚長基線干涉”的技術整合在一起的虛擬望遠鏡，其理論口徑大到可以與地球相當，分辨率也因此被推到極限，從而具備了對銀心黑洞進行直接觀測的能力。

實際上，對銀心黑洞進行“拍照”，只是事件視界望遠鏡工作的一小部分，相比之下，科學家更看重的，其實是它獲取到的大量關于銀心黑洞的觀測數(shù)據(jù)（如電磁信號、偏振信息、時頻數(shù)據(jù)等），通過對其進行研究，我們就可以探索銀心黑洞的各種細節(jié)。

根據(jù)一項發(fā)表在《天文學與天體物理學》上的研究，科學家利用一種被稱為“貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡”（Bayesian Neural Network）的深度學習模型，對來自事件視界望遠鏡的觀測數(shù)據(jù)進行了深入分析。

據(jù)了解，“貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡”的理論基礎來自廣義相對論和磁流體動力學，特別適合處理背景噪聲大、數(shù)據(jù)不完整或者觀測條件復雜的任務，能夠從復雜的觀測信號中準確地識別出黑洞物理參數(shù)的可信區(qū)間，在其幫助之下，科學家發(fā)現(xiàn)了銀心黑洞有兩個引人注目的特點。

第一個特點就是它的自轉參數(shù)（Spin Parameter）介于0.8至0.94之間。簡單來講，自轉參數(shù)是一個無量綱的數(shù)值，只能在0和1之間取值，其中0代表黑洞靜止不轉，而1代表黑洞視界邊緣的自轉速度達到了光速，這也是理論上不可觸及的極限。

所以銀心黑洞如此高的自轉參數(shù)，就代表著它的自轉速度已經(jīng)接近了理論極限。

第二個特點則是銀心黑洞的自轉軸相對于銀河系盤面的傾角，分析結果表明，它的自轉軸傾角非常小，介于160至170度之間，這與科學家的預期大相徑庭（科學家原本以為它的自轉軸應該基本上垂直于銀河系盤面）。

而更引人注目的是，科學家發(fā)現(xiàn)，銀心黑洞的自轉軸正好指向地球所在的方向，看上去就像是地球被瞄準了一樣。

之所以這樣說，其實是因為像銀心黑洞這樣的超大質(zhì)量黑洞，在其高速自轉的過程中，是有可能釋放出強大的黑洞噴流的，而一旦這樣的事件發(fā)生，噴流總是會沿著黑洞自轉軸向兩端釋放。

不得不說，這不免會令人有點擔心，既然地球被銀心黑洞瞄準了，那如果它在未來釋放黑洞噴流，會不會威脅我們?nèi)祟惖纳婺兀课覀兘又础?/p>

根據(jù)目前的主流觀點，黑洞噴流的產(chǎn)生與黑洞周圍的吸積盤密切相關，簡單來講就是，黑洞的吸積盤由大量高速運動的帶電粒子構成，它們會產(chǎn)生強大的磁場，而當黑洞高速自轉時，其產(chǎn)生的參考系拖拽效應會扭曲這個磁場，當達到一定程度時，就會形成一個沿著自轉軸向外延伸的磁場通道。

在這個磁場通道內(nèi)，強大的電磁力會將吸積盤中的一小部分帶電粒子加速到接近光速，并以極高的準直度噴射出去，進而形成黑洞噴流。

從理論上來講，黑洞噴流是否強大，與黑洞本身的質(zhì)量以及吸積盤的規(guī)模是正相關的。而根據(jù)科學家的估算，銀心黑洞的質(zhì)量大約為太陽的430萬倍，在已知宇宙的超大質(zhì)量黑洞中，這樣的質(zhì)量并不算大，作為對比，人類首張黑洞照片的“主角”——“M87”星系中心的那個黑洞，其質(zhì)量就高達太陽的65億倍左右。

另一方面，觀測數(shù)據(jù)表明，銀心黑洞的吸積盤規(guī)模也不算大，而作為一個存在了100億多年的星系，銀河系本身已經(jīng)相當成熟且穩(wěn)定，在其中心區(qū)域，并沒有出現(xiàn)大量的氣體云或者恒星被銀心黑洞吞噬的跡象。

因此可以說，就算銀心黑洞未來會釋放黑洞噴流，其威力也大不到哪里去。

在此基礎上，再加上我們與銀心黑洞的距離非常遙遠（大約為2.6萬光年），黑洞噴流中的高能帶電粒子跨越如此漫長的空間距離后，其密度也會擴散至一個很低的水平，在地球磁場的保護之下，它們幾乎不可能對我們構成任何威脅，所以我們不必對此太過擔心。

參考資料：Deep learning inference with the Event Horizon Telescope，A&A, 698, A60 (2025)，doi.org/10.1051/0004-6361/202553784