黑洞的质量越小,它所产生的辐射就越强烈,从而会变得越来越小,越来越轻。对于这个过程的终点,科学家们仍然在积极地讨论中。黑洞有可能会在辐射的火焰中完全消失,也有可能在时空中留下微小的残余,并造成时空的伤痕。(对这个问题的答案仍然取决于我们对量子引力的理解。)但不管最后结果是什么,我们都只能在一个安全的距离之外观察黑洞的临终时刻。比如,一个和这本书质量相等的小型黑洞,可以产生极其严重的辐射灾害,并把它附近的一切物质烧个精光。这种极小型黑洞的回光返照在理论上是可以被探测到的,但到目前为止我们还没有什么发现。而且,就我们所关心的密布在银河系中的恒星级黑洞而言,它们所拥有的巨大质量使得它们不会产生任何明显的霍金辐射。一个和太阳质量相等的黑洞将以极端缓慢的速度蒸发(其蒸发时间超过宇宙年龄的1 058倍),以至于从任何实际意义上讲它们都是完全黑暗的。

泄露秘密的恒星

大质量黑洞的这一特性意味着我们永远也不能通过望远镜直接观察它们(当然除了爱因斯坦望远镜,但我们待会儿再讨论它)。我们需要找到一些方法,以便通过黑洞对其他可见物体的影响来推断黑洞的存在。这里有两种效应可供选择——黑洞对周围物体的引力吸引,以及被拉到黑洞附近的物体所发出的高能量信号。

在进一步讨论之前,我们需要强调一个问题:黑洞并不是一个宇宙吸尘器。虽然进入施瓦茨柴尔德半径的任何物质都将被黑洞捕获,再也不会重新出现在我们面前,但在较长的距离以外,一个黑洞的引力场和一个同等质量的常规天体相比没有任何区别。没有什么东西是立刻被吸入黑洞的。事实上,正如行星可以围绕太阳运动,或者两颗恒星可以相互环绕,恒星也可能围绕一个黑洞运行。

关键的差别在于我们看不见黑洞。我们不妨考虑一个相互环绕的双恒星系统。通过观察它们的行动我们可以推断出它们的质量。而如果我们用一个黑洞替换其中的一颗恒星,轨道运动仍将继续,只是看起来有些不平衡。我们将看到一颗恒星好像在环绕一片虚无运动。