銀河中心附近疑有中等質量黑洞，超大質量黑洞解謎又進一步

【Technews科技新報】日本天文學家團隊利用智利強大的阿塔卡瑪大型毫米波／次毫米波陣列（ALMA）望遠鏡，首次在銀河系中心附近檢測到一個中等質量黑洞候選人，若經確認屬實，它將在銀河系裡排行老二，僅次於躲在銀河中心人馬座 A 中的超大質量黑洞。

中質量黑洞（IMBH）被認為是宇宙天體演化中的空白環節，能幫助解釋神秘的超大質量黑洞（SMBH）如何形成。然而，IMBH 是個長期處於假設狀態、從未正式確定身份的特殊黑洞，科學家至今雖然提過許多 IMBH 候選人，卻都沒有直接證據。

根據黑洞的質量大小，可將之分類為超大質量黑洞（SMBH）、中介質量黑洞（IMBH）、恆星黑洞（SBH）及微型黑洞（QMBH）。超大質量黑洞可在所有已知星系的中心發現蹤跡，質量為 10⁵ ~10⁹ 倍太陽質量，但起源至今依然未知；中介質量黑洞的質量是 10² ~10⁶ 倍太陽質量，超過恆星黑洞（數十倍太陽質量），但遠小於超大質量黑洞（數百萬倍太陽質量），至今仍是假設的存在。

中介質量黑洞至今仍是假設存在的原因，一方面是對由單一恆星（約 20 倍太陽質量）經重力坍縮形成的 SBH 來說，IMBH 的質量顯然太大；另一方面，環境也缺乏形成的極端條件。

近日，日本慶應大學天文學家 Tomoharu Oka 領導的團隊在《自然天文學》雜誌發布了一篇新的 IMBH 候選人論文。研究人員基於氣體運動學仔細分析，發現有團 105 倍太陽質量的緊湊氣體雲潛伏在銀河中心附近的有毒特殊分子雲「CO-0.40-0.22」中，經計算推論，很可能就是一個不算活躍的中等質量黑洞。

雖然研究人員們也不確定 IMBH 是否真的存在，但它似乎是一個非常有希望的候選人。蘇黎世聯邦理工學院天文學家凱文·沙文斯基（Kevin Schawinski）說，這是迄今為止最有希望的證據之一，因為研究團隊擁有非常華麗的數據。

IMBH 非常罕見，也許是因為檢測它們具一定挑戰性，直到 2014 年，來自美國馬里蘭大學和美國航太總署（NASA）的研究人員也才「明確測量」了一個約 400 個太陽質量的中介質量黑洞。

目前，IMBH 的形成有 3 種主流說法，第一種是幾個恆星黑洞合併；第二種是在恆星密集的星團中發生大質量恆星失控碰撞；第三種是大霹靂後形成的原始黑洞。日本研究團隊的結論更傾向第一種說法，他們認為，這次發現將有助於解開超大質量黑洞的形成之謎。

（首圖來源：By XMM-Newton, ESA, NASA [Public domain], via Wikimedia Commons）

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