銀河系中心的黑洞，會不會爆發？

我們所處的銀河系是本超星系團中的一員，同時本超星系團又是室女座超星系團的一員，從星系的規模來看，銀河系在室女座星系團中是再普通不過了，科學們目前觀測以的銀河系直徑為20萬光年左右，而室女座星系團就包括了至少2500多個銀河系這樣的星系，而室女座星系團更上一層的結構為室女座超星系團，包括大約有4.7萬個星系，直徑可達上億光年。而室女座超星系團上面還有更大的宇宙結構，科學家們定義它為拉尼亞凱亞超星系團，包括星系數量超過10萬個，直徑更是達到5億光年以上。而在每個獨立星系的中心，都存在著一個大質量的黑洞。

銀河系當然也不例外，在銀河系的中心，同樣存在著一個大質量的黑洞－人馬座A*，其質量可以達到太陽的430多萬倍，而這個黑洞與其它大型星系的中心相比，真是小巫見大巫了，比如距離銀河系254萬光年的仙女星系，其中心黑洞的質量為太陽的3000萬倍；距離銀河系3000萬光年的草帽星系，其中心黑洞的質量甚至達到太陽的十億倍。

通過科學家們的觀測，宇宙中存在的黑洞形式主要包括三種，一是大質量恒星在生命末期，通過超新星爆發，殘留物質坍縮形成的恒星黑洞；二是宇宙大爆炸初期，在釋放的巨大能量和形成的巨大壓力和溫度下，形在的小質量的原初黑洞，質量僅有行星級大小，體積僅有原子那麼大；最後一種就是處於星系中心的星系黑洞。

對於星系黑洞來說，它的形成過程依賴於密集的恒星。大家都知道一個恒星系的中心，是占據這個恒星系絕大部分質量的恒星，它的形成是在引力的作用下，使周圍的眾多星雲物質持續發生聚集和塌縮，使物質聚集核心的質量和溫度不斷升高，然後在量子隧穿效應的作用下，達到1000萬攝氏度即可激發氫的核聚變反應，從而形成恒星。而星系的中心，是在更大空間尺度上星際物質分布更密集的區域，在這裡所形成的恒星數量更多，比如在銀河系的銀核位置，在半徑3光年的球形區域中就分布著4000多萬顆恒星。

由於這裡先前的星雲氣體物質濃度很高，大部分恒星在形成過程中的物質來源非常豐富，因此成長得就比較大，內部核聚變的程度就較劇烈，那麼相對於星系其它區域的恒星來說壽命就較短，因此就有非常大的幾率更早地演化為黑洞。由於這裡恒星數量眾多，在生命末期所形成的黑洞數量也會非常多，在引力作用下就會發生黑洞的合併，從而組合陳規模和質量都越來越大的星系黑洞。

剛才提到了，銀河系中心的黑洞之所以這麼巨大，足夠影響和維持整個星系的運轉，根本原因在於中心區域不斷進行黑洞合併的結果。如果兩個黑洞相互靠近，那麼按照角動量守恒定律，逐漸靠近的黑洞相互環繞的速度會不斷增加，最後合併後的黑洞，本身之前所具有的部分能量，將會被黑洞的自轉進行繼承，變為組合黑洞的內部能量。同時，其它部分的角動量，則會以電磁輻射的形式，直接是釋放到宇宙空間中，這就是黑洞的爆發，當然，還有一部分能量，將會因質量劇變，從而對空間進行明顯擾動，最後以引力波的形式對外擴散。從這裡可以看出，黑洞在合併時會發生劇烈的電磁波噴流，而一般情況下，單獨的恒星黑洞是不會發生爆發的，只存在微弱的黑洞蒸發現象，也就是霍金輻射。

在2009年的時候，來自哈佛大學的科研團隊，在對銀河系進行觀測時，發現在銀河系中心的兩側，同時分布著由星雲氣體、星際塵埃和宇宙射線等所構成的近似球體結構，直徑大小約為2.5萬光年，這樣的結構後來被科學家定義為費米氣泡。

雖然科學家們至今仍然不能完全解釋清楚費米氣泡的形成原因，但是有一點可以肯定，那就是與銀河系核心區域特殊的天體演化過程相幹。根據測算，費米氣泡其實早在350萬年以前就已經形成，那時候銀核區域恒星活動異常劇烈，因此科學家推測，在核心區域黑洞合併的同時，也會發生黑洞吞噬其它恒星和星際氣體的現象，此時也會產生劇烈的輻射，有一部分氣體會在受熱膨脹演化為高溫電漿，並借助伽馬射線的輻射壓，從黑洞的兩極噴出，久而久之，這些氣體就像吹泡泡一樣，逐漸被推離原來的位置並一直向外擴張，通過上百萬年的時間，才達到了現在2.5萬光年的邊界區域。

據科學家們進一步研究，這種從銀河系中心釋放出的噴流，每隔一段時間其強度就會發生相對明顯的波動，比如發現的兩道X 射線「煙囪」，很可能是350 萬年前銀河系中心黑洞爆發的遺跡。還比如銀河系中心的超大質量黑洞，去年忽然爆出劇烈的紅外光線，也有可能是黑洞吞噬周圍星際物質的證據。