我們看不見風，但能看到風吹過時樹葉會動，能聽到風吹過的聲音。同樣的道理，雖然我們看不到黑洞，但是可以根據黑洞對周圍事物的作用，來識別黑洞的各項屬性。

方法一：圍繞黑洞運動的恆星

太陽是離我們最近的恆星，太陽系還包含八大行星，若干矮行星、衛星、塵埃等等。太陽系的尺度對目前的人類而言已經是難以逾越的，但

其實

太陽系在銀河系中只是3千億個恆星系統中普通的一員。

銀河系中心潛伏著一個超大質量黑洞，名為人馬座A* （Sgr A*），它距離我們26 萬光年，所幸的是，太陽系並不圍繞這個超大質量黑洞運動，所以它對我們的生活幹擾很小。超大質量黑洞附近的恆星們則沒有這麼幸運，它們圍繞人馬座A*運動，命運岌岌可危。在萬有引力的作用下，這些恆星的運動軌跡全部要優先服從超大質量黑洞的安排。

1931 年，射電天文學家探測到來自於人馬座方向的射電訊號，1974 年，證實這個區域的射電輻射很強，這些現象都引起了科學家的關注，推測可能隱藏了一個超大質量黑洞。從20 世紀90 年代開始，國際上的天文學家聯合起來，花了很大的精力，克服距離遠、障礙物多的挑戰，透過

觀測恆星發出的紅外波

，長期連續監測銀河系中心區域的許多恆星的運動軌跡。終於在2009年，根據16年間收集的28顆恆星的運動軌跡，確認了人馬座A*的身份，證實它具有驚人的430萬倍太陽質量［1］。

方法二：電磁輻射“小尺寸大光度”

天文學家在銀河系除了找到超大質量黑洞人馬座A*之外，還找到了約20 顆恆星級黑洞。

這些發現都是基於科學傢俱備了觀測來自黑洞方向的X射線的能力，提高了尋找黑洞的效率。黑洞會吞噬周圍一切有質量的物質，包括氣體。氣體在黑洞周圍形成漩渦狀的吸積盤，吸積盤比黑洞大多了，可以達到幾倍甚至幾萬倍事件視界。氣體在落入黑洞時，一部分勢能會轉換成光和熱，能量轉換效率高達6%到40%［2］，所以黑洞雖然是黑的，但它的吸積盤是亮的。天文學家在地球附近可以接收到這些黑洞吞噬氣體時釋放出的X射線，從而辨別黑洞的身份。

方法三：黑洞與大質量天體融合引發重量級的引力事件

2015 年9 月14 日，是人類天文觀測史上重要的里程碑，科學家掌握了透過引力波來尋找黑洞的技術。鐳射干涉引力波觀測站（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，LIGO）探測到了距離地球13 億光年的兩個黑洞碰撞產生的引力波［3］。從那往後，引力波探測技術又接收到了11次引力波訊號（截至2020 年2 月20 日）。

方法四：給黑洞的光環拍照

在黑洞的吸積盤內區，也就是距離黑洞中心2。4—2。6 倍事件視界半徑處，有一個明亮的光環。給這個光環拍照，就可以映襯出黑洞的黑。

2019年4 月10 日，國際上的天文學家聯合起來，利用地球上6個地點的8臺天文望遠鏡，組成事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope，EHT），共同聚焦65 億光年外的M87 星系中的超大質量黑洞M87*，獲得了第一張黑洞照片［4］。

參考資料：

［1］ Gillessen S et al。 ApJ， 2009， 692：1075

［2］ King A R， Pringle J E。 MNRAS， 2006， 373：90

［3］ Abbott B P et al。 PRL， 2016， 116：6

［4］ The Event Horizon Telescope Collaboration。 ApJS， 2019， 875：1