" class="wp-auto-featured-image wp-post-image" alt="中等质量黑洞在NGC 6099星系中被观测到吞噬恒星" decoding="async" loading="lazy" srcset=" 580w, 300w" sizes="auto, (max-width: 580px) 100vw, 580px" />
新发现的中等质量黑洞名为NGC 6099 HLX – 1，位于椭圆星系NGC 6099边缘的一个致密星团中，距离该星系中心约4万光年。NGC 6099位于距地球约4.5亿光年的武仙座。
2009年，天文学家通过美国国家航空航天局（NASA）的钱德拉X射线天文台拍摄的该星系图像，首次观测到一个异常的X射线源。随后，他们利用欧洲航天局（ESA）的XMM – 牛顿空间天文台跟踪其演化。
国立清华大学的天文学家张义池博士表示：“在星系核之外，具有如此极端光度的X射线源很罕见，它们可作为识别难以捉摸的中等质量黑洞的关键探针。这些天体代表了黑洞从恒星质量到超大质量演化过程中至关重要的缺失环节。”
来自NGC 6099 HLX – 1的X射线发射温度为300万度，这与潮汐瓦解事件相符。天文学家利用NASA/ESA哈勃空间望远镜，发现了该黑洞周围存在一个小星团的证据。
这个星团为黑洞提供了大量物质，因为这些恒星紧密聚集，彼此相距仅几个光月（约5000亿英里）。这个疑似中等质量黑洞在2012年达到最大亮度，之后持续下降至2023年。
在此期间的光学和X射线观测并不重叠，这增加了解释的复杂性。该黑洞可能撕裂了一颗捕获的恒星，形成了一个具有可变性的等离子体盘，或者形成了一个当气体向黑洞坠落时闪烁的盘。
意大利国家天体物理研究所的天文学家罗伯托·索里亚博士说：“如果这个中等质量黑洞正在吞噬一颗恒星，那么它需要多长时间才能吞下恒星的气体呢？2009年，HLX – 1相当明亮。然后在2012年，它的亮度大约增加了100倍。之后又再次变暗。所以现在我们需要等待观察它是否会多次爆发，或者是否有一个开始、一个峰值，现在它是否会一直下降直到消失。”
研究人员强调，对中等质量黑洞进行调查，有助于揭示更大的超大质量黑洞最初是如何形成的。有两种不同理论。一种是中等质量黑洞通过合并成为构建更大黑洞的种子，因为大星系通过吸收小星系而增长，星系中心的黑洞在这些合并过程中也会增长。
哈勃观测发现了一种比例关系：星系质量越大，其中的黑洞就越大。随着这一新发现逐渐明晰的图景是，星系可能拥有在星系晕中运行但并不总是落入中心的中等质量卫星黑洞。
另一种理论是，早期宇宙暗物质晕中心的气体云并非首先形成恒星，而是直接坍缩成超大质量黑洞。詹姆斯·韦布空间望远镜发现非常遥远的黑洞相对于其宿主星系质量过大，这倾向于支持这一观点。
然而，在探测遥远宇宙中的黑洞时，可能存在对探测超大质量黑洞的观测偏差，因为较小质量的黑洞太暗而难以观测到。实际上，在我们这个动态的宇宙中，黑洞的形成方式可能更加多样。
在暗物质晕中坍缩的超大质量黑洞的增长方式，可能与矮星系中的黑洞不同，在矮星系中，黑洞吸积可能是更受青睐的增长机制。
索里亚博士说：“所以如果我们幸运的话，我们会发现更多自由漂浮的黑洞由于潮汐瓦解事件突然变得X射线明亮。如果我们能够进行统计研究，这将告诉我们有多少这样的中等质量黑洞，它们多久会瓦解一颗恒星，大星系通过合并小星系增长的情况如何。”
这些研究结果发表在《天体物理学杂志》上。