突破！天文學家已經發現關於一個罕見的「缺失環節」黑洞的最佳證據

天文學家發現了一種他們認為極為罕見的宇宙現象：一種中等重量的黑洞被證明是如此難以捉摸，以至於研究人員認為它可能根本不存在。

在宇宙中有幾種不同的黑洞大小類別。有恆星質量的黑洞。它們的碰撞是造成黑洞重力波探測的原因，通常小於太陽質量的100倍或太陽質量。

然後是超大質量黑洞。它們潛伏在星系的中心，星系中的一切都圍繞著這些中心運行。它們的下限是10萬個太陽質量範圍，但通常可能是數百萬或數十億個太陽質量。人馬座A*，銀河系中心的超大質量黑洞，大約有400萬太陽質量。

天文學家假設，在中間的某個地方——1000到10萬個太陽質量——應該是另一種類型的黑洞。然而，中等質量的黑洞已經被證明是可以躲避的，而且可能會發現不確定的信號。

這使得一些天文學家假設這些所謂的「缺失的鏈接」黑洞，被認為是它們的超大質量兄弟的前體，根本不存在。

但是現在，由新罕布希爾大學的大成林領導的一個天文學家小組已經獲得了他們所稱的中間黑洞的最佳證據。

在NASA錢德拉x射線天文台(Chandra X-ray Observatory)的軌道望遠鏡、NASA的斯威夫特(Swift)衛星和ESA的xmm -牛頓(XMM-Newton)提供的數據中，他們發現了一個巨大的多波長輻射耀斑，來自7.4億光年以外的一個星系的外圍。

該活動名為3 XMM J 215022.4 055108（簡稱為「J2150 0551」），於2003年10月開始，在接下來的十年里逐漸消失，與黑洞撕裂和吞噬一顆恆星時所觀察到的其他輻射耀斑一樣。

光子的分布取決於黑洞的質量——這也是研究團隊確定黑洞大小的方法。

「這是令人難以置信的興奮，這種類型的黑洞以前從未被如此清晰地發現過，」林說。

一些候選人已經被發現，但總體來說，他們是非常罕見的，並且很受追捧。這是迄今為止觀察到的質量中等的黑洞候選體。

如果它們存在，為什麼它們很少被看到?一個關於中間黑洞的形成模型有一個合理的解釋。

2004年的一篇論文提出，密集的星系團的引力可能導致其中的恆星向星團的中心墜落，形成一顆質量相當於數千顆太陽的恆星。這樣就會在它自身的重量下坍塌，形成一個中間黑洞。

但是只有當物質，例如恆星或氣體雲，才會被探測到黑洞時，黑洞才會被探測到。當這些星系團中有一個形成了黑洞時，它就會在它的引力場範圍內清理掉這個區域，這意味著在它的附近沒有物質可以吞噬——因此它不會發出輻射。

與此相關的是，在星團的中心發現了J2150 0551。

「為數不多的方法我們可以用來尋找一個中等質量黑洞等明星通過接近它——這本質上「激活」黑洞的胃口又提示發出閃光,我們可以觀察到,「林解釋說。

「這類事件以前只在星系的中心清楚地看到過，而不是在外圍。」

這一發現表明，也許還有更多的中間黑洞潛伏在星系的邊緣——它們只是處於休眠狀態，沒有任何恆星經過，所以我們不知道它們在那裡。

和J2150?0551年也給研究人員尋找更多的地方這些難以捉摸的野獸——星團。

「我們的模型是目前類似於一個場景,在該場景中,一個外星文明觀察地球和斑點祖父母把他們的孫輩在學前:他們可能認為有一些中間適合人類壽命的模型,但沒有觀察到鏈接,沒有辦法確定,「ESA的Norbert Schartel說。

「這一發現非常重要，表明這裡使用的發現方法是一個很好的方法。」

這篇論文已經發表在《自然天文學》雜誌上。

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