许多受邀参加会议的天文学家和物理学家担心他们的安全。其他人则认为应该直接取消这次活动。在美国总统约翰·肯尼迪在达拉斯遇刺几周后，就在德克萨斯州的达拉斯举行会议——这似乎很不尊重。
最终，第一届德克萨斯相对论天体物理学研讨会按计划于1963年12月16日开始，大多数受邀科学家都去了——在达拉斯市长向他们发送电报敦促他们参加之后。但是肯尼迪之死所投下的阴影，加剧了他们对一个似乎难以理解的现象进行探讨时本已存在的超现实氛围。
那一年，观察者发现，一系列神秘的“类恒星”天体，被称为类星体，不仅仅是普通恒星的怪异版本。它们在宇宙中遥远，发出的辐射经过数十亿年的传播才到达地球。它们非常明亮，能够胜过包含数十亿颗普通恒星的100个星系。而且，对于如此明亮的天体来说，它们小得惊人——不比我们自己的太阳系大。正如阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论所描述的那样，如此小的体积中存在如此巨大的能量会弯曲时空，甚至可能导致那里的物质坍塌成一个巨大的黑洞：这是一个在当时看起来像纯粹的科幻小说的奇异可能性。
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“类星体真的改变了一切，”伊利诺伊州芝加哥大学的宇宙学家迈克尔·特纳说，他上个月在同样在达拉斯举行的第27届德克萨斯研讨会上发表了纪念首届会议50周年的演讲。爱因斯坦的理论，直到 20 世纪 60 年代一直被认为是一个与实际天文学无关的小众想法，却被推到了前沿。“闸门打开了，”特纳说：观察很快证明，宇宙比天文学家想象的更加奇怪和更具暴力。爆炸和喷发很常见。并且，质量以数百万或数十亿个太阳计算的太阳系大小的黑洞不仅存在于类星体内部，而且存在于宇宙中每个大型星系的中心——包括我们自己的星系。
正如上个月的研讨会所明确指出的那样，巨型黑洞仍然存在许多谜团，从它们如何产生和释放大量能量到它们如何在早期宇宙中迅速生长。研究人员现在开始从包括美国宇航局的核光谱望远镜阵列（NuSTAR）在内的仪器中收集重要线索，该阵列于2012年中期发射，是第一艘专门用于研究这些天体的宇宙飞船。今年，当星系中心的黑洞吞噬一块即将过于靠近其引力陷阱的气体云时，天文学家将有一次难得的机会研究它进食的习惯。
现在，黑洞能量产生的基础知识已经确立。穿过星系核心的恒星、气体和尘埃会被黑洞的引力拉入并压缩，当它们向内螺旋时会变得越来越热，形成吸积盘。当过热物质接近旋转黑洞的事件视界时——这是一个不归点，超过这个点，即使是光也无法逃脱——其质量的 42% 已转化为能量。
这种能量以热、光的形式出现，并且通常以高速粒子喷流的形式出现，这些喷流以与吸积盘垂直的相反方向发射出去。这些喷流可以延伸数千甚至数百万秒差距。如果其中一个碰巧直接指向地球，天文学家就会将该天体视为类星体。如果喷流指向侧面，天文学家就会将该天体视为具有非常明亮的“活动星系核”的星系。如果黑洞的食物供应受到某种限制，导致它吸积的物质非常少，那么该天体实际上是不可见的。
然而，在这个总体图景中，细节可能令人困惑。例如，从 2006 年开始，几项天空调查开始表明，喷流从其母黑洞中喷射出来时，其能量是原始燃料所含能量的三倍，这似乎严重违反了能量守恒定律。
磁力增强
在上个月的会议上，加利福尼亚州斯坦福大学的物理学家罗杰·布兰福德描述了一种基于喷流形成模拟的可能解决方案。他和他的同事们想象一个快速旋转的黑洞，该黑洞具有很强的磁场，这些特性很难直接探测到，但在理论上是合理的。假设磁力线延伸到很远的距离，像刚性导线一样穿过吸积盘，并在它们旋转时将吸积盘的气体一同拖动。模拟表明，在适当的情况下，磁场可以将黑洞的足够旋转能量转移到吸积盘中，从而为异常强大的喷流提供动力。
NuSTAR 最近首次对超大质量黑洞进行了确定性测量，揭示了它的确旋转得非常快。这项工作的推动力来自于模拟，该模拟提出了一种通过使用从事件视界附近发出的 X 射线来测量黑洞旋转的方法。快速旋转的黑洞应该将物质拉得更靠近事件视界，并使其受到强烈的引力作用，这将使逃逸的 X 射线转移到更红、能量更低的波长。
尽管天文学家在早期 X 射线望远镜中看到了这种引力印迹的迹象，但他们无法排除气体云覆盖吸积盘并混淆结果的可能性。但是 NuSTAR 对能量比其前辈可以测量的能量高十倍的 X 射线敏感，并且可以穿透任何此类云。在 12 月的会议上，NuSTAR 首席科学家、加利福尼亚州帕萨迪纳市加州理工学院的天文学家菲奥娜·哈里森报告说，她看到来自一个相对较近的被称为 NGC 1365 的螺旋星系的明显的红移 X 射线信号。结合欧洲航天局的 XMM-牛顿卫星在较低 X 射线能量下进行的测量结果，观测结果表明，NGC 1365 的中心黑洞的旋转速度几乎达到了爱因斯坦理论允许的最大速率。如果这种能量能够以某种方式释放出来，它将有足够的旋转能量来撕裂其整个母星系。
NGC 1365 可能不是典型的。但哈里森说，随着 NuSTAR 和未来的宇宙飞船开始测量更早时间的黑洞自旋，这些数据可能会揭示另一个难题。天文学家发现了由数十亿太阳质量的黑洞提供动力的类星体，这些黑洞可以追溯到大爆炸后大约 7.5 亿年，当时宇宙还不到其当前年龄的 6%。它们是如何如此快速地变大的？
哈里森解释说，黑洞的自旋速度可能是一种形成化石的痕迹。超大质量黑洞太大了，无法像恒星质量黑洞一样由恒星在自身引力下坍塌而形成。如果巨型黑洞是由许多较小的黑洞构建的，那么每次合并都会将以随机方向旋转的黑洞聚集在一起。经过数百万或数十亿年的此类碰撞，完全成长的野兽的净自旋将接近于零。但如果巨型黑洞是由少数中等大小的天体合并形成的，那么增长速度可能会更快，自旋不一定相互抵消，净旋转可能会非常高。
NGC 1365 中黑洞的接近最大自旋表明，至少有一些超大质量黑洞是通过快速合并而形成的——尽管这仍然留下了最初的中等大小的黑洞来自哪里的问题。
快速自旋，缓慢生长
然而，哈佛-史密森天体物理中心的艾维·洛布说，高自旋可能是早期宇宙中黑洞生长的问题。一个快速旋转的黑洞倾向于将其吸积盘的内边缘向内拖动，使其内落的物质必须比黑洞缓慢旋转时描绘出更长、更慢的螺旋才能到达事件视界。这为它的质量转化为辐射而不是增加黑洞的质量提供了更多的时间。
洛布说，强大的磁场有可能来解救。通过将黑洞的旋转能量转移到外盘，它们可以迅速减慢其自旋，允许更多物质向内俯冲，并帮助最早的黑洞增加质量。如果真是这样，那么未来的测量将表明超大质量黑洞的自旋相对适中。
但洛布最喜欢的黑洞如何快速增长的模型涉及到一些事件，在这些事件中，怪兽吞噬了如此密集和不透明的物质流，以至于在气体最终猛冲之前，光子没有足够的时间泄漏出来。辐射被带向内部而不是逃逸，黑洞以额外的质量吞噬其能量。
有时，强大的磁场会阻碍黑洞，而不是帮助它生长。这可能就是地球最接近的巨型黑洞人马座 A* 所发生的情况，它位于银河系中心，距离地球仅 8,300 秒差距。就这类天体而言，我们当地的样本偏小，质量只有 400 万个太阳。而且它的排放量很少。
问题是，为什么会这样？原因可能很简单，银河系中心没有太多气体和尘埃供黑洞吞噬。或者可能还有其他原因，科罗拉多州博尔德大学的天体物理学家米切尔·贝格尔曼说。“有许多有趣的推测认为，一些吸积流是‘磁性被捕获’的，”他说。
例如，去年，NuSTAR 发现了一颗磁星——一颗高磁化的中子星——它位于离人马座 A* 足够近的轨道上，天文学家可以用它来探测黑洞的磁场。对磁星射电发射的仔细检查表明，人马座 A* 周围的磁场既大又有序，这可能足以阻止黑洞的食物供应并使其处于接近饥饿的饮食状态。
我们的黑洞偶尔会得到一些滋养。观测者希望在今年 3 月观察会发生什么，当时一个被称为 G2 的膨胀天体预计将危险地接近人马座 A*。该天体，要么是气体云，要么是具有膨胀气体包层的恒星，将被黑洞的引力潮汐力撕裂。如果它是气体，那么由此产生的烟花可能会很壮观。但加利福尼亚大学洛杉矶分校的天文学家安德里亚·盖兹说，如果 G2 是一颗恒星，那么出现烟花的机会就会减少：它会更牢固地抓住气体，并且会有更少的物质落入（参见 自然495, 296–298; 2013）。
无论如何，天文学家应该更好地了解当有什么东西落入巨型黑洞时会真正发生什么。并且他们很可能在未来几个月内获得预览。在德克萨斯会议上公布的观测结果中，NuSTAR 表明人马座 A* 的附近包含各种小型、恒星大小的黑洞和中子星。
“这是一个我们得到的难得的款待，”纽约市哥伦比亚大学的天体物理学家佐尔坦·海曼说，他曾帮助进行模拟，这些模拟表明 G2 的命运之旅可能会导致与其中一个小型黑洞发生碰撞。
随着天文学家获得新的观测工具，人马座 A* 将会带来更多令人兴奋的发现。在未来几年内，位于智利北部的阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列的全部 64 个射电天线，预计将与世界各地的其他射电望远镜联合起来，形成一个地球大小的网络。这种组合有望获得超高分辨率的快照，展示黑洞如何将远侧物体的辐射弯曲成一个环绕人马座 A* 的薄环或阴影。每个人都期望阴影的形状符合爱因斯坦理论的预测。但如果它不符合——如果广义相对论不能正确描述黑洞周围的时空——这个网络可能会提供关于应该用什么理论来取代它的关键线索。
“这是大方向的问题，”马里兰大学帕克分校的物理学家乔纳森·麦金尼说。在第一次德克萨斯研讨会五十年后，“每个人都想知道爱因斯坦是否正确”。