黑洞是什麼?黑洞究竟是否存在於我們的宇宙中呢?在宇宙中的黑洞系統又有那些有趣的特性呢?在未來的一系列專欄短文中，我們將啟程探索和黑洞天文物理有關的天文物理知識。
眼見為憑! 在可見光與X射線波段，我們可以透過(太空)望遠鏡直接觀測天體的影像。往南半天球一個肉眼看來不起眼的天空看去，在約一個月亮大小的天空中，累積共約80天(7Ms: 7百萬秒)由X射線望遠鏡”Chandra X-ray Observatory”在1999-2000的觀測(Chandra deep field south)，離我們極遠的”超大質量”黑洞系統所放出的X射線在圖一左圖中現出蹤跡。這些黑洞座落在星系的中央，每個黑洞的質量約有百萬倍到幾十億個太陽質量那麼重。這些黑洞系統離我們也非常地遠，這些被接收到的輻射是在宇宙誕生後數十億年所發出的(宇宙目前年齡約137億歲)。這些遠方黑洞系統之所以能被觀測到，是因為黑洞能非常有效的將逐漸掉入黑洞的氣體的重力位能轉換成能量! 這些能放出X射線的高溫氣體在黑洞周圍能形成盤狀結構，如圖二所示。 多虧了這些機制，讓我們能有效的研究早期宇宙的特性以及黑洞的演化歷史。我們將在之後的專欄中特別介紹這些機制。
圖一. 左圖；Chandra deep field south 的觀測結果，不同顏色對應到不同的能量範圍。右圖:Hubble太空望遠鏡觀測同一天區的影像。
(Credit: X-ray: NASA/CXC/Penn State/B.Luo et al. Optical: NASA/STScI)
圖二. 氣體物質掉入黑洞的緩慢過程中，能在黑洞周圍形成結構(示意圖)。
(Credit: NASA/CXC/M.Weiss)
然而，宇宙中的黑洞都離我們那麼遠嗎(所以需要累積那麼久的觀測時間才能收到黑洞系統的輻射訊號)?黑洞都約是幾億個太陽質量那麼重嗎?答案是否定的。歡迎加入這趟旅程!
參考資列與延伸閱讀:
Chandra Deep Field South (7Ms)
The Chandra Deep Field-South Survey: 7 Ms Source Catalogs
Chandra Deep Field North (2 Ms)
撰文者：卜宏毅