探测到从黑洞中心发出的强烈 X 射线耀斑并非什么新鲜事。但探测到来自黑洞后面的光信号则完全是另一回事。这是因为黑洞的引力如此之强，以至于任何进入的东西都无法出来。直到现在，还没有科学家能够找到来自“外面”的光。
与它们的名称暗示的相反，超大质量黑洞可以是宇宙中最明亮的连续光源之一。它们极端的引力会吸引各种物质，这些物质在所谓的事件视界周围形成一个明亮的环，即日冕。关于超大质量黑洞日冕的了解甚少，因此科学家们转向了距离地球 1 亿光年的黑洞 I Zwicky 1，以研究其喷射出的光束。
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除了预期的耀斑外，他们还在超大质量黑洞周围探测到了较小的 X 射线“回声”。这些脉冲光束的光谱特征表明它们与 X 射线耀斑相同，但它们是从背面反射过来的——这意味着超大质量黑洞的引力实际上必须扭曲了时空，从而将光束弯曲到可被专用望远镜探测到的方向。发表在《自然》杂志上的这些发现，支持了爱因斯坦广义相对论的一个关键预测。
早在 1915 年，爱因斯坦就描述了光线在超大质量黑洞周围弯曲的预期方式。但“五十年前，当天体物理学家开始推测磁场在黑洞附近的行为时，他们没想到有一天我们能有直接观测这些现象的技术，并看到爱因斯坦的广义相对论在起作用，”论文的合著者、天体物理学家 Roger Blandford 在一份声明中说。
这项研究是首次证实了这位著名物理学家半个多世纪前的预测。
“虽然我们以前曾见过 X 射线回声的信号，但直到现在，还无法将来自黑洞后面并被弯曲到我们视线内的回声区分开来，”未参与该研究的韦恩州立大学天文学家 Edward Cackett 告诉《技术评论》。“这将有助于更好地描绘物质落入黑洞的方式以及黑洞如何弯曲周围的时空。”
黑洞是宇宙中最大的谜团之一，无论是字面意义还是比喻意义。一瞥黑洞的另一侧是天体物理学的一项重大进展，它使科学家们离解开黑洞的奥秘又近了一步，例如它们如何生长、如何吸收和释放能量，以及它们如何帮助星系围绕它们形成。
“我们正在学习如何利用这些回声……来重构黑洞外部的极端环境图像，”斯坦福大学天体物理学家、该研究的首席研究员 Dan Wilkins 告诉《VICE》杂志。
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当然，如此高水平的成像需要强大的仪器。这些 X 射线是通过使用两台专用望远镜探测到的：NASA 的 NuSTAR 和欧洲空间局 (ESA) 的 XMM-Newton。ESA 正在开发一个新的 X 射线天文台 Athena，有望为天体物理学家提供更多以前所未有的分辨率观测这些黑洞后面的机会。
“如果你想了解星系是如何形成的，”Wilkins 告诉《技术评论》，“你真的需要了解黑洞外部的这些过程，这些过程能够释放出巨大的能量和力量，产生我们正在研究的这些令人惊叹的明亮光源。”
2021 年 7 月 30 日更正：本文的早期版本错误地说明了爱因斯坦发表广义相对论的年份。他发表于 1915 年，而非 1963 年。
