事關宇宙黑洞！安師大科研團隊世界上首次發現

2月28日，國際頂級期刊《自然·天文學》（Nature Astronomy）在線發表了安徽師范大學物理與電子信息學院舒新文研究團隊的最新研究成果。該團隊發現了中等質量黑洞吞噬恒星發出的X射線準周期振蕩信號，這是天體物理學家在世界上首次發現該類現象，提供了宇宙中存在中等質量黑洞的關鍵證據。

左圖為中等質量黑洞所在星系的光學圖像, 來自Lin et al. (2020, ApJL, 892, 25)。

中圖為中等質量黑洞撕裂恒星的藝術想象圖，以及實際觀測的X射線準周期光變信號。

右圖為光變信號對應的功率密度譜。

據悉，黑洞是廣義相對論預言的奇妙天體，具有獨特的時空結構，進入其中的所有物質包括光線都無法逃脫。目前了解較多的黑洞大致分為兩大類：

第一類是大質量恒星死亡后遺留的產物，質量在幾倍到幾十倍太陽質量之間，稱作恒星級黑洞；

另一類質量為太陽的百萬倍以上，稱為超大質量黑洞，一般位于星系的核心。

而中等質量黑洞的質量則介于兩者之間。

通常認為，包括銀河系在內的大部分星系的中心，都會有超大質量黑洞的存在。這些超大質量黑洞對星系的形成和演化有著重要影響。

中等質量黑洞通常被認為是恒星級黑洞成長為超大質量黑洞的關鍵中間環節。中等質量黑洞的存在對于理解黑洞的生長機制和宇宙演化具有重要意義。

但是中等質量黑洞雖被理論預言其存在，卻缺乏可靠的觀測證據。如何尋找中等質量黑洞這一特殊“族群”是當今物理學和天文學最重要的前沿問題之一。

舒新文研究團隊鎖定一例特殊的中等質量黑洞瓦解恒星事件候選體，在其X射線輻射中探測到周期約85秒的準周期性振蕩信號，這是黑洞的獨特輻射特征。研究人員推算出該黑洞質量介于9900-16000倍太陽質量，屬于典型的中等質量黑洞范疇。

“該發現提供了中等質量黑洞存在的關鍵觀測證據，填補了黑洞譜系研究的關鍵缺環，有助于我們更深入地了解宇宙的演化、星系的形成等問題。”該研究團隊負責人、安徽師大物理與電子信息學院教授舒新文說。

▍記者：楊唯偉

▍編輯：朱辰婉

來源：大江資訊