它們吃得有多快
黑洞會“吞噬一切其周圍物質”的流行觀點，隻在事件視界附近成立，並且墜入物質的角動量還不能太大。在遠離黑洞的地方，外部的引力場與質量相同的任何其他球形物體的引力場相同。因此，一個粒子可以按照牛頓動力學，像繞著其他恒星一樣，繞著黑洞公轉。是什麽打破了粒子繞著圓圈(實際上是橢圓)不停轉下去的模式，而按照更奇特的軌跡運行呢？答案是，總是有不止一個粒子在繞著黑洞轉。我們觀察到的天體物理學現象之所以豐富多彩，是因為有許多物質在黑洞周圍繞轉，這些物質之間可以發生相互作用。此外，引力並不是唯一的必須遵守的物理定律：角動量守恒定律也必須成立。將這些定律應用於可能被黑洞吸引的大量物質，會引發顯著的可觀測現象，被稱為類星體的奇異天體就是一個很好的例子。類星體就是核心有一個超大質量黑洞的星係中心的天體，它對自身附近物質有影響，這種影響，使它在整個電磁波譜發出的光甚至比某些星係中所有恒星還要亮。我們將在第8章中討論類星體和其他類型的“活動星係”，還有縮小版的微類星體——它們的黑洞要比類星體內的黑洞質量小幾個量級。現在，讓我們回過頭來繼續探究黑洞周圍的物質。
正如我們所看到的，你沒有辦法直接觀測一個孤立的黑洞，因為它根本不會發光，你隻能通過黑洞與其他物質的相互作用來探測它。任何落入黑洞的物質都將獲得動能，並且與其他下落物質一起形成旋渦。這個旋渦被稱為湍流，通過湍流的物質會被加熱，而這種加熱會使原子電離，發出電磁輻射。因此，黑洞對附近物質的作用會導致黑洞周圍發出輻射，而黑洞本身不會輻射。
黑洞不是在太空中孤立的、沒有相互作用的實體。它們的引力場會將所有物質吸過去，無論是附近的氣體還是恒星。由於引力隨著距離的縮短而急劇增加，如果恒星不幸與黑洞發生了近距離接觸，它們就會被撕裂。圖15就是一個例子。被吸過去的物質中有一部分將被黑洞完全吞噬或吸收。物質不會隻是加速衝向黑洞，並飛快地穿過事件視界。相反，在引力吸引物質並使其靠近黑洞時，會有一些精心設計的“求愛儀式”。人們發現，吸積物質會具有特殊的幾何形狀——通常是盤狀。如果引力場是成球狀對稱的，黑洞將無法決定氣體沉積到哪個平麵上形成吸積盤——吸積盤的平麵位置將由遠離黑洞的氣體流的性質決定。但是，如果黑洞具有自轉，那麽無論在半徑較大的地方氣體如何流動，物質最終都會沉積到垂直於其自轉軸的平麵上。如果被吸引的物質根本沒有旋轉，那麽就必須考慮在第3章中當我們討論最終會坍縮成黑洞的物質的轉動時所提到的角動量守恒。旋轉意味著物質在失去能量時將沿著非常圓但實際上是螺旋狀的軌道向內運動。在黑洞附近，我們在第3章中提到的倫澤-蒂林效應則意味著，在半徑較小的地方，吸積盤可能會與旋轉黑洞的赤道麵一致(這個論點中，此效應稱為巴丁-彼得森效應)。