黑洞，捲入了無數人的好奇心。在黑暗孤寂的宇宙中，我們究竟要如何去尋找它？在離地球幾億光年的宇宙裡又存在著怎樣的故事？我們假設宇宙，然後不斷檢驗宇宙。“探索宇宙”就是一個“黑洞”，前赴後繼的努力永無止境。

黑洞是如何發現到的？

黑洞的引力非常之強，會將附近的星體、岩石都吸進去，甚至光，因此黑洞是無法直接被觀測到的。那我們要如何確認它的存呢？

黑洞的邊界稱為事件視界，若是能證明這個“視界”的存在，便可以證明黑洞的存在，也就是說當某個東西進入了某個範圍後，我們無法再獲取到它的觀測值，它很可能就進入了黑洞。

此外，引力也是判斷黑洞的重要一個標準之一。假如當一顆恆星迅速地圍繞著一個空間點執行，說明可能這個空間點就是一個黑洞。當兩個黑洞相互吸引，並相互靠近時，這就構成了雙星系統。目前已知的最大的雙黑洞系統位於OJ287星系。

OJ287星系

OJ287星系是一個耀變體，是活躍星系中的一種，光度很高，而且往往伴隨著快速的光變。現在廣泛認為耀變體是由超大質量黑洞和吸積盤組成的，也就是說耀變體的中心是一個超大質量的黑洞，黑洞的周圍存在著吸積盤和磁場，沿著磁軸方向存在著高能粒子噴流和電磁輻射束。磁軸與中心黑洞的旋轉方向是重合的，而且磁軸是垂直於吸積盤面的。只有徑直朝向地球的耀變體的噴流才能被觀察到，正是由於地球位於磁軸的方向，太空望遠鏡才可以接收到OJ287星系的光學訊號。

OJ287是一個雙黑洞系統，一個大黑洞，一個小黑洞。大黑洞的質量是小黑洞的質量的120倍，是太陽質量的180倍。在這個系統中，受引力的影響，幾乎所有的吸積盤和小黑洞都是圍繞著大黑洞做運動的。當小黑洞由於軌道運動穿過大黑洞的吸積盤時，會產生一部分的熱氣體併產生噴流，碰撞產生的光芒可能比整個銀河系還要亮，光經過35億光年之後可以到達地球。小黑洞的運動軌跡像在跳舞一樣，因此這種現象也被稱為“跳舞黑洞”。

“跳舞黑洞”的週期

有研究表明，小黑洞穿過吸積盤的週期為12年2次，但是在12年中，這2次撞擊又是非常隨機的，也就是說小黑洞可能第一次2年就穿過吸積盤，第二次就要再等待10年了。2003年NASA發射到太空中的斯皮策太空望遠鏡是觀測OJ287星系的耀斑的最佳工具。為了準確預測“跳舞黑洞”的週期，科學家不僅要考慮星體的軌道力學，還要考慮引力波的影響，也就是大黑洞對小黑洞的引力改變了小黑洞的運動軌跡。

無毛定理的證明

最新的研究中，科學家在預測兩個黑洞產生耀斑的時機的同時，考慮了霍金等科學家提出的“無毛定理”。無毛定理的基本含義就是說黑洞的事件視界是無特徵的，即黑洞的表面並不是不規則的或者有起伏的，我們將黑洞沿著其旋轉軸切開，會得到相似的兩個部分。

那平滑的大黑洞是如何吸引小黑洞的呢？實際上，大黑洞的質量是影響引力的最重要因素。但若是黑洞的表面是有突起的，則會扭曲其周圍的空間，會進一步改變小黑洞的運動軌跡，以及小黑洞與吸積盤相撞產生耀斑的時間。

基於無毛定理的預測，科學家對OJ287星系的“跳舞黑洞”產生耀斑了時間進行了準確的預測，這證明了無毛定理正確性，這在天體物理界是非常重要的研究成果。

那麼兩個相互吸引的黑洞，最後走向何處呢？

OJ287星系最終的結局

雙星系統，或者雙黑洞系統，會由於引力的輻射而不斷損失能量，因此二者間的軌道會逐漸接近，並最終合為一體。這個過程主要有三個階段，旋進、併合和鈴宕。

目前OJ287的兩個黑洞仍處於旋進的階段，他們之間進行著週期性的軌道運動，距離不斷地拉近。我們現在所觀察到的大多的雙星系統也是處於這個階段。當兩個黑洞的距離不斷靠近時，引力輻射的頻率越來越高幅度也越來越大。

隨後，兩個黑洞開始合併，持續的時間相對於旋進的過程是很快的。最後，兩個黑洞合併後的新的整體開始趨於穩定，這個過程是鈴宕。

因此，OJ287也不例外，在未來的某個時間裡，大小黑洞會合並起來，最後進入一個穩定的狀態。

小結：

即使在黑暗的太空裡，人類也想到了辦法發現黑洞，透過對耀斑的觀察或者引力的監測來觀測它。通常來說，雙星體的系統由於引力的異常，是更容易被發現的。目前已知的宇宙中最大的雙黑洞系統位於OJ287星系，在這個系統裡，小黑洞圍繞著大黑洞進行軌道運動，每12年會有2次撞擊到吸積盤並散發出耀眼的光芒。科學家在預測這對“跳舞黑洞”的運動週期的同時，驗證了無毛定理，即黑洞的表面是無特徵的。在OJ287兩個黑洞的相互吸引下，它們最終將融為一體。