距离地球8000光年的位置有一颗天体，这颗天体正在缓慢吞噬它的伴星，同时以将近0.5倍光速向外喷射等离子流，这个双星天体系统名为“V404 Cygni”，这颗黑洞的喷射流还会发生摇摆现象，更神奇的是，它还拉近着旁边的宇宙结构。

图解：“V404 Cygni”位置示意图

“V404 Cygni”双星系统

• “V404 Cygni”

位于距离地球8000光年外的“天鹅座”里，它是个双星系统，其中包含的这个黑洞大概有9个太阳的质量，这颗黑洞形成于一颗核坍缩的超新星，当恒星的核等于或大于2.8倍太阳质量时，那么它的坍塌毁灭就无法避免，而恒星必须要无比巨大，可能会达到太阳质量的40倍，才可以形成一个9倍太阳质量的黑洞。

• 伴星·K型亚巨星

恒星质量越大，寿命就越短，因此这颗黑洞形成于几十亿年前，但是它的伴星却奇异无比，这颗伴星是一个“K型亚巨星”，质量约为太阳的70%，它耗尽了实验室的氢燃料，正在膨胀成为一颗红巨星，它只需要6.5天便可环绕“V404 Cygni”一周，由于这两颗天体的位置太靠近了，导致“V404 Cygni”可以从它的身上吸取能量。

图解：左（“V404 Cygni”）、右（伴星） 白色斜线（喷射流）

因为恒星相对于黑洞进行横向运动，物质向内螺旋，在黑洞边上形成了吸积盘，当吸积盘里的物质逐渐靠近黑洞，它的速度就会上升，直到接近光速，吸积盘中的慢速的物体和快速的物体产生摩擦，摩擦产生的温度将吸积盘加热到百万度以上，吸积盘由此变得非常明亮，特别是在“X射线波段”，也正是这标志性的高强X射线放射，才让美国航空航天局NASA探测到这颗拥有恒星级质量的黑洞。

吸积盘是要被黑洞吞噬的，“V404 Cygni”由此才能“成长”

毕竟黑洞本身并不会辐射光波，所以依靠吸积盘来揭示它们的存在，目前还不是很清楚其中的具体过程，但是已经知道这个转动的吸积盘能产生强烈的磁场，这个磁场把物质从吸积盘上剥离出来，并把物质沿着黑洞的旋转轴喷射而出，但时不时地，喷射流变得不稳定，并疯狂引起等离子体爆发，这种喷发过程非常剧烈。

举例说明：

先来看看下面这张图片，左为“V404 Cygni”的X射线爆发前，右为“V404 Cygni”的X射线爆发后。

图解：“V404 Cygni”爆发前后对比

早在2015年的时候，美国航空航天局NASA的“Swift”卫星探测到了来自“V404 Cygni”的X射线爆发，这是自1989年发现这颗黑洞以来的第一次爆发，“Swift”卫星还在周围的星尘里发现了X射线的回响，“V404 Cygni”迅速变成了天空中最亮的X射线源，比蟹状星云脉冲星还要亮50倍。

图解：X射线数据对比图（“V404 Cygni”爆发后的X射线数据，“Crab"是蟹状星云脉冲星的X射线数据。）

当时的亮度太亮了，以至于光学和射电望远镜都能看到它，世界范围内的天文学家们，开始前所未有地仔细研究这个爆发，其中一个天文学家小组使用了“甚长基线陈列”测量技术，来获得这次爆发的高分辨率射电成像。

“甚长基线陈列”是一系列同时观测的射电望远镜，当它们的信号通过干涉测量法连接起来时，就像一个“大小接近北半球”的望远镜，预想能看到从黑洞向外喷发的物质流，但实际上他们找到的东西很奇怪，正如所料，确实能看到黑洞喷发的等离子体亮斑，每个都比太阳要亮1000倍，但它们不是垂直于吸积盘发射的，而是在短短几个小时内迅速来回地移动，它们是从一个黑洞驱动的，因此黑洞喷洒出来的X射线会造成摇摆的现象，“V404 Cygni”吸积盘中的中间就像个陀螺仪。

图解：“V404 Cygni”吸积盘喷射像陀螺仪一样会发生进动现象

“V404 Cygni”吸积盘摇摆的原因

黑洞扭曲了周围的时空，这是爱因斯坦广义相对论预测的一个现象，质量大的物体能够扭曲时空，就像把保龄球放在弹跳床上，物体旋转的时候也会拉拽着周围的时空，这就是“兰斯·蒂林”效应，更常见的叫法是“惯性系拖拽效应”。

举例说明：

就像一片树叶在河道漩涡里旋转，当树叶旋转时，河水会在树叶周围形成一个缓慢流动的漩涡，离树叶越近的河水运动得越快。

相对论预测的时空也是这样的，“V404 Cygni”这个现象被NASA的重力探测器B观测到了，探测器里装了一个能够自由旋转的陀螺仪，如果靠近地球的空间旋转的比较远的空间要快，那么陀螺仪的旋转轴便会慢慢向地球方向偏移，即使这个现象是真实存在的，但是也很难测量，因为地球质量较轻，自转较慢，但黑洞质量大得多，自转也快得多，“V404 Cygni”周围形成的扭曲空间不是小偏转，而是像龙卷风般的大幅度位移。

图解：太阳系各大行星与太阳进行位移示意图

“V404 Cygni”黑洞不仅仅是在旋转，旋转轴的方向还和它的亚巨星伴星轨道形成了一个角度，从伴星来到吸积盘的物质与伴星轨道处于同一平面，但当它们离黑洞更近后， 它们会被这个时空龙卷风捕获，相当于外吸积盘产生倾斜，强烈辐射爆发使得吸积盘内部膨胀，形成了一个高高的等离子甜甜圈，这个甜甜圈和吸积盘外部以一定的角度进行摩擦，旋转物体与周围表面之间的摩擦会导致物体进行，这就是为什么旋转的顶部由于与平面的摩擦会产生摆动的原因。

图解：蓝色为“V404 Cygni”摆动的喷射流

伴星给“V404 Cygni”施加了一个扭矩，但这个扭矩扩大十亿倍才会产生可观测到的影响，而黑洞带来的“惯性系拖拽效应”又可以抵抗扭矩，它只是扭曲了它周围的时空，使吸积盘进动，喷射流以36度的幅度来回摆动，所以“V404 Cygni”的旋转轴必定倾斜了18度。

在超新星形成时，超新星是不完全对称的，不对称的爆发让“V404 Cygni”倾斜了18度，导致了今天所看到的偏移现象。

图解：不对称的超新星爆炸

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我是【黄姤】，天体生物学/帐号创始人，曾经的行政管理员，【科普新星培训营】95后女学员，今日头条青云计划精选文章获奖者。创作有关（天体生物学领域.太空生物学领域.科学.科技.科研.科普）的文章，欢迎点赞.评论.转发.关注互相学习。

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