中等質量黑洞存在 中國科研團隊觀測X射線得關鍵證據

中國科學院國家天文台等聯合科研團隊近日首次探測到中等質量黑洞潮汐瓦解恆星事件後產生的X射線準周期震盪訊號，提供了中等質量黑洞存在的關鍵觀測證據。

中國科學院國家天文台2月28日在官網發布新聞稿，表示該單位與安徽師範大學、中國中山大學、中國科學技術大學以及廣州大學的科學研究人員聯合組成的研究團隊，近日首次探測到中等質量黑洞潮汐瓦解恆星事件後產生的X射線準周期震盪訊號。這項成果於2月28日發表於「自然天文」（Nature Astronomy）期刊，為宇宙中存在潛伏的中等質量黑洞提供了關鍵證據。

黑洞作為宇宙中最神秘的天體，其質量分布存在顯著斷層：介於恆星級黑洞（質量約十倍太陽質量）與超大質量黑洞（百萬倍太陽質量以上）之間，可能存在中等質量黑洞。不過，中等質量黑洞缺乏可靠的觀測證據。

新聞稿提到，當一顆恆星移動到過於靠近黑洞的位置時，會被黑洞產生的強大潮汐引力撕裂瓦解，進而被黑洞吞噬，同時釋放出短暫劇烈的電磁輻射，稱為黑洞潮汐撕裂恆星事件。這類電磁閃耀訊號讓透過觀測窺視各類黑洞提供了寶貴機會。

新聞稿指出，研究團隊鎖定一例特殊的中等質量黑洞潮汐瓦解恆星事件候選體，透過分析歐洲太空局XMM-Newton衛星的觀測數據，在其X射線輻射中探測到周期約85秒的準周期性震盪訊號，這是黑洞等緻密天體吸積的獨特特徵。

先前周期較短的此類訊號已在若干恆星級黑洞樣本中被發現，且周期與黑洞質量存在相關性。利用此最新發現，結合X射線能譜分析，研究人員推導出該黑洞質量介於9,900至16,000倍太陽質量，屬於典型的中等質量黑洞範疇，進一步估算其自旋介於0.26至0.36之間。

新聞稿稱，這項研究首次透過探測黑洞潮汐瓦解恆星事件的X射線準周期性震盪訊號，提供了中等質量黑洞存在的關鍵觀測證據，填補了黑洞質量譜系研究的關鍵缺環。

這項發現不僅為理解中等質量黑洞的物理性質提供了關鍵訊息，也為未來利用潮汐瓦解恆星事件的X射線時變和能譜分析進一步探測和研究中等質量黑洞奠定了堅實基礎。