当我们看到银河系中心的新VLBI图像时,比尔曼教授问我的同学卡尔·曼海姆(KarlMannheim)(他后来成为维尔茨堡大学的教授)和我能否用类似类星体的喷流来解释银河系中心。“你只需要一两个星期就可以了。”他嬉皮笑脸地补充道。这个话题似乎引起了我这位见多识广的博士生导师的浓厚兴趣,甚至连又一次从亚利桑那州来到波恩的彼得·斯特里特马特也开始认真地听起了我的讲话。
所以我把类星体的盘风搁置一侧,投入了人马座A*的研究中。两个星期一转眼就变成了三十年,而我仍然没有完成这项研究,再也没能回到我的博士论文的原始课题。
什么是人马座A*?这是首要的问题。它是如何发光的?它真的是一个黑洞,一个超小类星体吗?但人马座A*只是一个微弱的光点!如果把类星体3C273放在我们的银河系中,它的射电核心将比我们现在从人马座A*测量的亮度高400亿倍。它们俩有任何可比性吗?
我们使用了理论天体物理学泰斗罗杰·布兰福德(RogerBlandford)早在1979年与他当时的博士生阿里耶·柯尼格(AriehK?nigl)一起开发的一个简单模型,以描述类星体中喷流的射电辐射。然而,我们增加了调节这些等离子体喷流的功率的可能性。可以说,我们给类星体模型加了个油门。
宇宙喷流有点像是飞机上的喷气发动机。对于二者,都是热气体被加速并高速射出发动机。飞行员给的油门越大,这些发动机就越有能量,它们的声音也越大,亮度也越高。在我们的类星体模型中,强磁场塑造了发动机,而能量则由多少物质落入黑洞决定。如果我们只取物质坠落产生的能量的百分之十左右,并将其投入到磁场和喷流中,我们就可以解释类星体中明亮的射电辐射。由于黑洞是相对简单的造物,我们并不认为人马座A*应该与它更明亮的兄弟姐妹有根本的不同。
类星体每年吞噬大约一个太阳。现在,如果我们的黑洞吸走的质量是它的一千万分之一,那么能量就足以产生人马座A*的射电辐射。因此,我们的银河系中心将是一个禁食的黑洞——这么比较显得有些滑稽,因为即使只有类星体的一千万分之一,这仍然意味着它每年吞噬三个月亮。如果把这样的质量喂给银河系中有数亿个的小型恒星级黑洞,它大概会噎住[119]。
我们还能够说明射电源的大小,因为由于其功率较低,射电辐射体小于克里希鲍姆的VLBI测量所能够达到的尺度。如果把射电喷流放在太阳系中心,它都超不出地球轨道——与类星体相比,这是一个名副其实的小不点。难怪在27000光年的距离上不能看清楚它。
在克里希鲍姆的VLBI观测的同时,我们向《天文与天体物理》(Astronomy & Astrophysics)杂志提交了我们的理论论文。但还有一些奇怪的事情让我印象深刻。在我们的模型中,射电辐射像彩虹一样发光——不同的射电颜色从不同距离的中心出现。该模型预测,波长越小,其发射源头就越接近黑洞。在7毫米的波长,也就是克里希鲍姆刚刚用于测量的波长上,等离子体离黑洞还有一个天文单位的距离,但在1毫米波长和更短的范围内,等离子体应该是直接来自事件视界附近。对应彩虹,这将是来自最内环的射电辐射的“紫光”。
梅茨格尔和齐尔卡发现的毫米波辐射是否直接来自事件视界?辐射似乎在更短的波长上断裂的事实支持了这一点。是不是因为气体已经在事件视界后面消失了,所以那里不再有辐射?
我向克里希鲍姆表达了我的怀疑,并询问是否有可能在这些频率下做VLBI实验,然后看到事件视界。他微笑着说:“是的,我们当然打算这么做,但不幸的是,地球不够大。”
1979年,马克斯·普朗克协会与法国国家科学研究中心(CNRS)和西班牙国家地理研究所(IGO)一起,在格勒诺布尔成立了一个新的研究所,即毫米波射电天文所(IRAM)。它运营着西班牙的两台新的毫米波望远镜,波恩的马普所在亚利桑那与当地大学一起建造了第三台望远镜。射电天线也许可以连接在一起,进行一些VLBI试验。但是,望远镜数目还是太少了,拍不了照。此外,克里希鲍姆说,银河系中心的黑洞以及所有其他黑洞都太小了。即使是像地球那么大的望远镜,也不会锐利到足以看到那些波长的事件视界。“太糟糕了。”我想。但看到黑洞事件视界的想法始终纠缠着我,而且从未彻底放过我。
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