科學家在鄰近星系發現罕見的中等品質黑洞

科技日報合肥12月20日電 （記者吳長鋒）記者從中國科大獲悉，該校天文學系王挺貴小組在近鄰宇宙的無核球棒旋星系NGC 3319中心發現中等品質黑洞候選體，為超大品質黑洞種子的形成機制提供了重要線索。相關成果日前發表在《天體物理期刊》上。

黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言的一類獨特的時空結構，在中心存在奇點，它存在一個視界面，進入面內的所有物質包括光都無法逃脫最終落到奇點。目前已知的黑洞可以分為兩大類：第一類品質在幾倍到幾十倍太陽品質之間，稱作恆星級黑洞；另一類品質在幾百萬到幾十億太陽品質之間，稱作超大品質黑洞，位於星系的中心。是否存在品質介於兩類黑洞之間的中等品質黑洞，即品質位於幾百到幾十萬倍太陽品質的黑洞？這類黑洞可能作為超大品質黑洞的種子，對於我們理解超大品質黑洞的形成與增長有非常重要的意義。然而，發現中等品質黑洞一直是一個難題，這是因為它們比恆星級黑洞距離我們更遠，但品質又比超大品質黑洞小，其產生的觀測效應很弱。

科研人員采取了多波段交叉認證的方法在近鄰宇宙成功發現一例極佳的候選體。該工作通過美國國家航空航天局的Chandra和歐空局的XMM-Newton兩個目前最靈敏的X射線衛星在棒旋星系NGC 3319中心發現一個X射線點源，雖然其光度看起來更接近一般的超亮X射線源（ULX），但它的位置與哈勃太空望遠鏡的紫外和光學影像揭示的星系中心位置一致。

該研究發現的目標是目前距離我們最近的幾個候選體之一，該工作發現的中等品質黑洞候選體，很可能就代表了這類種子黑洞的獨特形成模式，對於全面理解超大品質黑洞的形成之謎有重要啟示。