單純地進(jìn)行這種觀測(cè),并不是一個(gè)發(fā)現(xiàn)黑洞的可行方案。要知道,在銀河系中有億萬(wàn)顆恒星,我們根本無(wú)法對(duì)每一顆恒星都考察一下它是否存在一個(gè)黑洞伙伴。

但幸運(yùn)的是(至少對(duì)我們觀測(cè)者而言),黑洞并不是個(gè)好伙伴。它們經(jīng)常會(huì)吞噬附近的恒星,將它們的外層剝離并形成氣體漩渦,再呈螺旋狀進(jìn)入黑洞。這些氣體在最后下沉的過(guò)程中越轉(zhuǎn)越快,可能被加熱到幾百萬(wàn)度的高溫,并在永遠(yuǎn)地消失在黑洞邊緣之前猛烈地釋放出X射線。通過(guò)搜索大量釋放X射線的光源,天文學(xué)家可以徹查銀河系中每一個(gè)可能存在黑洞的角落。

事實(shí)上,尋找恒星級(jí)黑洞的標(biāo)準(zhǔn)化操作流程,基本上就是人們發(fā)現(xiàn)第一個(gè)黑洞時(shí)所使用的方法。天文學(xué)家通過(guò)篩查銀河系中X射線光源的目錄,挑出那些附近有可見(jiàn)恒星出沒(méi)的候選者。隨后,我們將這顆恒星的一切行動(dòng)置于嚴(yán)密的監(jiān)視之下,并試圖從中找到黑暗伙伴的影子。一旦發(fā)現(xiàn)了一些蛛絲馬跡,我們就可以從可見(jiàn)恒星的軌道推斷出黑暗伙伴的質(zhì)量,并由此確定它是否就是黑洞。如果黑暗同伴的質(zhì)量超過(guò)三倍太陽(yáng)質(zhì)量,那么它很有可能就是黑洞。5

第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的黑洞是天鵝座X-1(Cygnus X-1)。它也是我們?cè)谔禊Z座(the constellation Cygnus the Swan)發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)X射線源的名字。1974年,當(dāng)人們剛發(fā)現(xiàn)天鵝座X-1不久,斯蒂芬·霍金曾經(jīng)打賭說(shuō)科學(xué)家們不可能在其中發(fā)現(xiàn)黑洞;而基普·索恩(Kip Thorne),世界上最優(yōu)秀的黑洞研究專家之一,則把他的籌碼放在另一邊,賭黑洞一定會(huì)在天鵝座X-1附近出現(xiàn)。1990年,霍金終于支付了他16年前的賭注,并簽字認(rèn)輸。盡管當(dāng)時(shí)索恩聲稱他僅有95%的把握肯定黑洞的存在,但仍然毫不客氣地從霍金那里接受了他的贏資(訂閱了一份雜志)。

天鵝座X-1就此登上了恒星級(jí)黑洞目錄的榜首。這份不斷增加的目錄現(xiàn)在已經(jīng)包含了大約20個(gè)黑洞(另有20多個(gè)候選者等待進(jìn)一步的確認(rèn)),而這些黑洞的發(fā)現(xiàn)都依賴于為它們提供氣體的恒星伙伴?？紤]到每十年三個(gè)黑洞的發(fā)現(xiàn)速度,顯然這并不是一項(xiàng)容易的工作。而搜尋那些沒(méi)有恒星伙伴的黑洞似乎更是不可能完成的任務(wù)。