【菜科解读】

　　黑洞会吸收周围的一切，包括光线，而且从没有物质能够逃脱。

近日，NASA竟然观察到"逃出"了黑洞的光线，难道黑洞的无敌神话被打破了吗，这是怎么回事呢?

　　美国宇航局核频谱望远镜阵列已经观测到超大质量黑洞周围罕见的X射线致密光源，位于黑洞附近，科学家将其称为X射线光冕，这是在黑洞周围出现的极端事件。

如图中所示，艺术家绘制了超大质量黑洞周围的辐射环境，强烈的X射线将黑洞周围的时空照得通明，这种辐射来自黑洞周围的吸积盘，科学家将系统命名为Mrk335，但其实际的形状到目前为止仍然不是非常清晰。

　　来自英国剑桥天文学研究所科学家迈克尔·帕克认为在黑洞的引力作用下，所有光线都被引导向黑洞周围的吸积盘上，一些物质则以螺旋状落入黑洞之中，由于光冕的位置较为靠近黑洞，在黑洞的引力作用下，X射线的行为变得非常怪异，似乎与引力之间产生了拉锯战，结果形成了罕见拉伸状的X射线，虽然这样的事件此前已经被观察过，但从来没有看到如此极端的X射线扭曲现象，而且X射线的细节比此前更加清楚。

　　超大质量黑洞被认为存在于几乎所有的星系中央附近，有些黑洞的质量更大、旋转速度也比其他黑洞要快得多，本次观测到的黑洞极端行为位于飞马座方向上，距离我们大约3.24亿光年，该黑洞的致密程度相当于将1000万倍的太阳质量集中在30倍太阳直径的空间中，由于其自转速度极快，周围的时空也被拖拽，形成了极端的黑洞周围空间环境。

　　美国宇航局核频谱望远镜阵列通过观测发现，尽管一些光会落入黑洞之中，无法逃脱黑洞的引力控制，但是黑洞仍然可辐射出高能量的"光"，其主要来自光冕和周围被加速至接近光速的物质，虽然科学家不确定光冕的形状和温度，但我们已经知道这些物质粒子的运行速度接近光速。

　　NASA的"雨燕"探测器已经对Mrk335系统监视了多年，最近发现其X射电亮度出现了有趣的变化，其高能X射线位于3至79千电子伏，这个特殊的能量区间为天文学家提供了较好的观测时机，可以了解到黑洞事件视界边缘所发生的现象，核频谱望远镜阵列的观测表明，Mrk335黑洞系统光冕区所发出的"光"被黑洞的引力拉回，并投射到致密的物质盘，就好像有人用手电筒照亮了黑洞周围。

　　关于黑洞人们还有很多的误解，下面小编总结了一下关于黑洞的是个真相，快看看你以前对黑洞是不是也误解了?

　　1.黑洞源自恒星

　　黑洞最常见的出生地位于大质量恒星的核心。

它在耗尽氢燃料之后就会坍缩，坍缩会释放出激波，将恒星的外部包层炸飞，变成一颗超新星。

因此，当恒星的外部在向外爆发的时候，它的核心却在向内坍缩。

　　当核心坍缩时，引力就会增大。

如果核心的质量足够大(大约3个太阳质量)，引力就会变得非常强，使得坍缩核心表面的逃逸速度超过光速。

这就意味着没有任何东西能逃离这个天体，即便光也不行，所以它是黑的。

　　在黑洞周围有一个区域，其中的逃逸速度等于光速，该区域被称为视界。

任何发生在视界之内的事件都永远无法被视界之外的人看到。

这就是宇宙漏斗的成因。

　　2.是尺寸令黑洞如此异禀

　　和通常所想象的不同，黑洞拥有如此怪异特性的原因并不在于它的质量有多大(毕竟比黑洞质量大的天体有的是)，而在与它的体积有多小。

　　也就是说，只有巨大的质量被塞入一个非常小的体积内之后，才能制造出黑洞。

那么，到底要多小呢?假设太阳的质量不变，如果要把它变成一个黑洞，那么它的半径就要缩小232,000倍到3千米。

　　有意思的是，在你把太阳"挤压"成一个黑洞的时候，其外部的引力效应并不会发生改变。

也就是说，当你蒙上地球的双眼，她全然不会察觉牵动她运动的是太阳还是黑洞。

唯一发生变化的地方在已经变成黑洞的太阳的内部和附近。

　　3.黑洞内部并非无穷小

　　黑洞的视界将它的内部与我们可见的宇宙隔绝了开。

对于一个由恒星坍缩而来的黑洞而言，在这些恒星物质身上究竟发生了什么?

　　回答是，我们也许永远也搞不清楚。

由于视界的存在，我们无法看到这些坍缩的物质，因为它们所发出的光无法到达我们(黑洞是一个连光都无法逃逸的地方)。

不过物理学和数学可以帮助我们，即使它们位于视界的内部。

　　这些物质会继续坍缩，而引力则会继续增强。

越来越小，越来越小，最终它们会坍缩成一个没有维度的几何点。

很多书上都这么写，但事情却并不是这样。

坍缩的物质会小于一个原子、一个原子核、一个电子，最终抵达"普朗克长度"的大小。

在量子力学中，普朗克长度是一个尺度上的极限。

对于一个小于这一极限的物体，我们将无法确知它的信息。

确切的物理学很复杂，但是即便你能穿透视界进入黑洞内部，只要坍缩的物质达到了这个尺度，你就无法测量它的确切大小。

　　那么普朗克长度有多小?非常非常小：10-35米。

　　4.黑洞绝对不是管道状

　　对于某个物体而言，你所感受到的它的引力取决于两个因素：这个物体的质量和它到你的距离。

这意味着，只要到某个物体的距离相同，不同的人所感受到的引力是相同的。

如果把所有这些引力相同的点串联起来，就能得到一个引力体位于其中心的球面。

　　黑洞视界的大小取决于引力，因此视界是一个包裹着黑洞的球面。

如果你有办法从外面看到视界，它看上去会像是一个黑色的球面。

　　有些人把黑洞想象成一个圈或者是管道状的。

"管道"是在解释引力对空间的弯曲中经常所用的图释，这时坍缩的3维空间被简化成了2维空间。

空间被想象成了一张床单，大质量天体对空间的弯曲就和把一个保龄球放在床单上的效果一样。

但空间不是2维，是3维的(如果算上时间就是4维的)，因此这个解释就会让人们对黑洞视界的形状产生误解。

　　5.黑洞会转动

　　听上去有点奇怪，不过黑洞确实会转动。

恒星会自转，它的核心也会转动。

当恒星的核心坍缩地越来越小时，它的自转就会越来越快。

这就像花样滑冰运动员通过收回张开的手臂来加快自身的转速一样。

如果核的质量不足以形成黑洞，它就会形成一颗直径只有几千米的中子星。

目前已经发现了数百颗中子星，它们自转的速度非常快，有时甚至可以达到每秒钟100圈。

　　黑洞也是如此。

即便恒星的核心已经收缩到小于视界的大小并且永远和外部的宇宙失去了联系，但它却仍然在转动。

问题来了，转动的离心力会使得这些物质无法坍缩到普朗克长度吗?虽然其中的数学计算极为冗长，但回答是肯定的。

不过我们永远也无法看到这一切，因为它们发生在视界的内部。

　　6.黑洞附近事情会变得诡异

　　黑洞会扭曲时空结构。

而如果黑洞拥有自转的话，静止黑洞的球形视界就会被破坏。

　　这会在视界之外产生一个被称为能层的椭球形区域。

如果你处于能层和视界之间的话，你会发现你无法静止了。

事实上，这个时候空间会被黑洞拖曳着运动。

你可以很容易地沿着黑洞转动的方向运动，但如果你想悬停，那将是不可能的任务。

而在能层的内部，空间运动的速度会超过光速!按照爱因斯坦的相对论，虽然物质不可能运动得如此之快，但空间本身却可以。

　　7.黑洞并不总是黑的

　　很少有物质会直接掉入黑洞进而消失。

稍有偏差，它们就会绕着黑洞转动。

随着物质的增多，它们就会在黑洞周围聚集起来。

由于在转动，这些物质会形成一个围绕黑洞高速转动的盘，加之黑洞的引力随着距离会变化，因此靠近黑洞的物质其运动的速度要远远超出外围的。

这一运动速度上的不一致就会产生剧烈的摩擦，从而使得物质被加热到数百万度的高温，于是黑洞附近的物质就会发出极为明亮的辐射。

　　更糟糕的是，磁场会驱动物质从中心向垂直于盘的两侧喷出。

这两条喷流的发源地就在黑洞的外围，但在几百万甚至数十亿光年之外都能被看见。

　　连光都无法逃逸的黑洞却通过吞噬物质成为了宇宙中最明亮的天体。

　　8.黑洞会变大

　　当两个黑洞碰撞的时候会发生什么?它们会形成一个更大的黑洞。

类似地，黑洞吞食其他物质也会长大。

在早期宇宙中当星系正在形成时，婴儿星系核心处的物质会坍缩成一个质量极大的黑洞。

随着越来越多的物质掉入其中，黑洞会贪婪地消化它们进而生长。

最终它会长成一个超大质量黑洞，质量达到太阳的数百万甚至数十亿倍。

　　不过，就像刚才说的，掉入黑洞的物质会被加热到极高的温度。

由此所发出的辐射会把物质向外推，阻止它们下落。

随着时间的流逝，停留在黑洞周围的气体和尘埃会形成恒星。

但相比于气体，恒星远没有那么容易掉入黑洞。

最终由于没有更多的物质落入黑洞，它便停止了生长。

　　今天，在银河系的中心就有这么一个超大质量黑洞。

它的质量是太阳的400万倍，距离太阳26,000光年。

　　9.黑洞的密度可以堪比空气

　　对很多人来说，这是非常奇怪且有意思的一点。

　　随着质量的增大，黑洞的视界也会变大。

物理法则告诉我们，黑洞视界的半径和它的质量呈正比。

也就是说，如果黑洞的质量增大到原来的2倍，其视界的半径也会增大2倍，它的体积则会增大8倍(前面说了视界是个球面)。

我们知道，密度表征了某个给定体积内包含了多少质量的物质。

好了，魔术开始了。

　　拿一个普通的黑洞，它的质量通常为太阳的3倍，视界的半径为9千米，此时它的密度为每立方厘米2千万亿克。

但如果你把它的质量翻一倍，其密度就会减少到原来的1/4;质量增大10倍，密度就会减少100倍。

对于一个在星系团中常见的、10亿个太阳质量的超大质量黑洞而言，它的密度只有每立方厘米0.001克，和地球上的空气密度一样。

俄罗斯科学家研究蝙蝠免疫力

【环球时报综合报道】俄罗斯研究人员日前弄清了蝙蝠冬眠期间也能抵御感染的原因。

理解微生物组在抵抗应激和疾病中的作用，有助于更准确地评估这些动物的抗病机制及危险病原体由动物向人类传播的风险。

蝙蝠DNA免受损伤机制 俄罗斯科学家参与的一项国际研究表明，蝙蝠冬眠期间，其肠道菌群能比清醒时更活跃地产生保护宿主DNA免受损伤的物质。

研究数据将有助于更好地理解作为某些病毒携带者的蝙蝠如何在其非活跃生命期仍能保持免疫力及其自身微生物在其中扮演的角色。

蝙蝠体内病毒的多样性与其飞行能力、比其他类似体型哺乳动物更长的寿命和群居习性有关。

同时，蝙蝠本身通常不会感染，只是将病毒传播给可能对病原体敏感并患病的其他物种。

俄罗斯顿河国立技术大学（顿河畔罗斯托夫）的科学家发现，Nyctalus noctula（褐山蝠）肠道中的细菌会根据季节和宿主状态不同，分泌有不同特性的生物活性物质。

科学家从深度冬眠期和活跃期的蝙蝠肠道中分离出细菌，随后对其代谢物的生物活性进行评估。

项目负责人、生物学博士、顿河国立技术大学生命系统研究所所长叶尔马科夫（Aleksey Ermakov）教授说：“来自冬眠蝙蝠肠道的细菌更积极地产生保护DNA链免受断裂等损伤的物质。

这意味着冬眠条件下，微生物帮动物细胞避免遗传物质受损。

最有效的‘保护者’是弗氏柠檬酸杆菌和格氏乳球菌。

” 此外，蝙蝠冬眠和清醒时，肠道微生物分泌的氧化损伤细胞物质与抗氧化保护物质总量基本持平，表明其细胞的这种损伤与季节无关。

了解微生物群影响蝙蝠的抗应激能力的机理，有助于更深入地理解蝙蝠的抗病机制，更准确地评估动物传人疾病的传播风险。

初步研究阶段 接下来，科学家计划更深入地研究“宿主-微生物群”的相互关系及肠道微生物如何在蝙蝠的不同生理阶段影响其免疫系统工作。

项目执行人、哲学博士、顿河国立技术大学研究员波波夫（Igor Popov）说：“研究数据可以为城市生态系统（即蝙蝠与人和家畜接触最频繁的地方）的生物安全提供更周密保障措施的科学基础。

顿河国立技术大学的蝙蝠康复中心致力于保护蝙蝠种群、观察蝙蝠，并进行实验室免疫生物学分析，可以成为微生物学、免疫学和城市生态学综合研究的关键平台。

” 俄罗斯皮罗戈夫国立医科大学老年病科研临床中心衰老研究所研究员、医学副博士博尔科夫（Mikhail Bolkov）说：“哺乳动物抗病毒机制非常相似，但蝙蝠具有特殊性，其干扰素水平与体温长期偏高，相当于持续处于‘抗病毒值班状态’。

同时，后续炎症级联反应——对受损细胞和DNA的反应、感染性炎症，在其体内受到抑制。

结果病毒在其体内复制水平很低，免疫系统不攻击病毒，不引起炎症。

同时蝙蝠还有强大的抗肿瘤系统，温和免疫反应则很容易诱发肿瘤，如人类身上。

最终，蝙蝠成了大量病毒的携带者。

” 国家技术倡议FoodNet工作组“智慧供应链”板块负责人科索戈尔（Sergey Kosogor）说，专家对蝙蝠与其携带众多病毒的关联及可传播给人类的周期性灾难性病毒变异的原因与后果仍处于初步研究阶段。

可由蝙蝠传染人类的病原体包括狂犬病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒等。

潜在病原体 至于哪些病毒可能成为下次全球大流行的潜在病原体，俄罗斯乌拉尔联邦大学经济与管理学院兼莫斯科物理技术学院未来技术教研室副教授科利亚斯尼科夫（Maksim Kolyasnikov）认为，高致病性H5N1亚型禽流感仍是最有可能的候选者。

他说，该病毒已在野生鸟类、家禽和奶牛中广泛传播，不久前的研究表明，仅需一个突变，它就能具备稳定的人传人能力。

这位科学家说：“尼帕病毒尽管致死率极高，但目前仍呈局部流行。

猴痘2022年暴发后呈下降趋势，但仍需警惕。

D型流感病毒、犬冠状病毒HuPn-2018等研究较少的病原体也值得关注，目前既没有针对其的检测方法，也没有疫苗。

” 本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊，内容由《俄罗斯报》提供。

比太阳亮一万亿倍，位于怀柔的“超级显微镜”建成试运行

新京报讯（记者张璐）3月29日，2026中关村论坛年会重大成果专场发布会举行，围绕“四个面向”发布21项科技成果。

在随后的新闻发布会上，中国科学院高能物理研究所高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民对入选的“高能同步辐射光源（HEPS）建成试运行”成果进行解读。

2026中关村论坛年会重大成果发布专场活动解读新闻发布会。

新京报记者 张璐 摄 HEPS不仅是亚洲首个第四代同步辐射光源，也是中国首个高能量的同步辐射光源，是目前全球设计亮度最高的同步辐射光源。

这座位于怀柔科学城的“超级显微镜”以“加速电子生产光”为核心原理，能提供高品质的X射线，深层次探索微观世界，2019年正式动工建设，2025年10月通过工艺验收。

“目前，HEPS储存环束流发射度降至56.8皮米・弧度，可发出比太阳亮1万亿倍的X射线，综合性能达到国际同类装置领先水平。

”潘卫民说。

2025年12月3日，HEPS开始了用户实验，截至2026年2月中旬，已为91个单位完成了200余项课题实验，提供近5000小时用户机时，包括清华、北大等国内多所高校和国内外多家研究机构以及比亚迪、宁德时代等领军企业。

其中航空叶片缺陷检测、3D打印材料动态结构捕捉、高铁轮毂应力检测、液态和固态电池原位工况检测、脑器官神经连接图谱、半导体纳米结构成像等多个方向的实验，均取得重要成果，充分验证了HEPS作为第四代同步辐射光源的卓越性能。

3月20日，HEPS 面向全球用户启动了首轮用户课题征集，这是非常重要的里程碑。

“未来，我们将持续优化机器性能，完善用户服务体系，与各领域用户协同创新，并推动跨领域、跨国界协作联动，成为面向全国和世界的重要创新平台。

”他说。

编辑 张磊 校对 卢茜