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宇宙新发现!中等质量黑洞吞噬恒星,85秒“心跳”填补演化空白

   时间:2025-09-17 21:52:28 来源:ITBEAR编辑:快讯团队 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

宇宙深处,一场跨越时空的科学发现正悄然改写人类对黑洞的认知。安徽师范大学舒新文教授团队联合中山大学、中国科学技术大学及广州大学科研人员,在银河系边缘捕捉到一例中等质量黑洞吞噬恒星的罕见现象,更令人震惊的是,这个神秘天体在吞噬过程中持续发出周期精确的"心跳"信号,为黑洞演化研究提供了关键证据。

黑洞作为宇宙中最极端的天体,长期笼罩在神秘面纱之下。目前已知的黑洞主要分为两类:恒星级黑洞由大质量恒星坍缩形成,质量约为太阳的数倍至数十倍;超大质量黑洞则盘踞星系中心,质量可达太阳的百万倍以上。而介于两者之间的中等质量黑洞,尽管理论预测其是超大质量黑洞的"种子",但始终缺乏直接观测证据,成为天文学界持续半个世纪的未解之谜。

此次突破源于对编号为AT2018fyk天体的持续监测。研究团队发现,当一颗恒星误入中等质量黑洞的引力牢笼时,强潮汐力将恒星撕裂成碎片,形成吸积盘并释放出强烈电磁辐射。在分析钱德拉X射线望远镜和欧空局XMM-牛顿卫星的观测数据时,科学家意外检测到频率为0.012赫兹的准周期性振荡,相当于每85秒规律跳动一次的"宇宙心跳"。

这个周期性信号犹如黑洞的"身份指纹",通过X射线能谱分析,研究团队精确测定该黑洞质量为太阳的9900至16000倍,自旋参数介于0.26至0.36之间,完全符合中等质量黑洞的理论特征。更令人兴奋的是,这种周期性振荡可能源于吸积盘内的不稳定结构,为研究黑洞吸积过程提供了全新视角。

传统理论认为,超大质量黑洞可能由中等质量黑洞通过持续吸积或并合演化而来。此次发现的中等质量黑洞恰好处在恒星级黑洞与超大质量黑洞的过渡阶段,如同找到了人类演化链中的青少年时期化石。研究团队指出,这种中等质量黑洞可能广泛存在于球状星团或矮星系中心,只是由于观测手段限制长期隐匿身形。

这项发表在《自然·天文学》的研究,不仅首次通过潮汐瓦解事件证实了中等质量黑洞的存在,更开创了利用周期性信号探测此类天体的新方法。随着下一代X射线时域巡天项目的开展,科学家有望发现更多"心跳"黑洞,逐步拼凑出完整的黑洞演化图谱。当85秒一次的宇宙脉动穿越亿万光年抵达地球时,人类终于听见了黑洞成长的声音。

 
 
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