在距离我们约4.5亿光年的一个星系中,一道耀眼的闪光揭示了一个可能的黑洞 。它突然从沉睡中苏醒,吞噬了一颗路过的恒星。这本身并非极其罕见的现象。
特别之处在于这个黑洞的身份:一个难以捉摸的中等质量黑洞。这一质量范围的黑洞极为罕见,它们的缺失对我们理解超大质量黑洞的形成构成了巨大挑战。
要知道,黑洞通常分为两种不同的质量类型。有恒星质量黑洞,其质量范围与恒星相当,可达约100个太阳质量左右。当大质量恒星发生超新星爆发,留下的核心在引力作用下坍缩,就形成了这类黑洞。
超大质量黑洞的质量是太阳的数百万到数十亿倍。这些庞然大物潜伏在星系中心,形成引力枢纽。虽然天文学家正在逐步揭开超大质量黑洞的形成之谜,但具体过程仍是一个巨大的谜团。
一种可能的形成途径是从恒星质量黑洞种子成长而来,但问题在于,天文学家发现质量介于100到100万太阳质量之间的黑洞少得惊人。如果黑洞从恒星质量成长为超大质量,理应在宇宙中看到处于这一成长阶段的天体。
这就不得不提到一个名为HLX – 1的X射线源。这个位于不太遥远星系中的天体,被观测到发出非常明亮的X射线。它在2009年的X射线观测中出现,到2012年亮度增加了100倍,到2023年又再次变暗。
当物体被黑洞吞噬时发出的光很奇妙,因为它能让我们了解黑洞的大小。HLX – 1发出的光太亮,不可能是恒星质量黑洞,但又达不到超大质量黑洞的亮度水平。
由台湾国立清华大学天文学家张宜智领导的团队认为,与观测到的光线及其变化最相符的,是一个质量介于1000到10000个太阳质量之间的中等质量天体,它苏醒过来并享用了一顿 “大餐”。目前尚不确定这是一次性的吞噬,还是黑洞从一颗绕轨道运行的恒星上周期性地 “咬下一口”。
“现在我们需要等待观察它是否会多次爆发,或者这次爆发有开始、有峰值,现在它是否会一直变暗直至消失,” 意大利国家天体物理研究所的天文学家罗伯托·索里亚说。
无论结果如何,这一发现都令人兴奋,推动了我们对宇宙中引力最极端天体的认知。