安徽师范大学方面传来消息，该校物理与电子信息学院的舒新文教授研究团队近期有了新发现。他们发现了中等质量黑洞吞噬恒星时所发出的 X 射线准周期振荡信号。这一发现具有重要意义，因为天体物理学家此前从未发现过此类现象，而该发现为宇宙中存在中等质量黑洞提供了关键证据。该研究成果在 2 月 28 日被发表于国际顶级期刊《自然·天文学》。其主要合作者包含了中国科学技术大学的科研人员，也包含了中山大学的科研人员，还包含了广州大学的科研人员。
右图是光变信号对应的功率密度谱。
黑洞质量谱系存在间隙，介于其中的中等质量黑洞，虽被理论预言是超大质量黑洞演化的“种子”，但一直缺少可靠的观测证据。当今物理学和天文学最重要的前沿问题之一，就是如何去寻找和探测这一中等质量黑洞的特殊族群。研究人员通过结合 X 射线能谱分析，推算出该黑洞的质量处在 9900 至 16000 倍太阳质量之间，并且该黑洞属于典型的中等质量黑洞范畴。同时，他们还进一步估算出该黑洞的自旋在 0.26 至 0.36 之间。
一颗恒星走到过于靠近黑洞的位置时，会被黑洞产生的强大潮汐引力撕裂瓦解。接着，这颗恒星会被黑洞吞噬。在此过程中，还会释放出短暂剧烈的电磁辐射。这种现象被称为黑洞潮汐撕裂恒星事件。研究团队锁定了一个特殊的中等质量黑洞潮汐瓦解恒星事件候选体。他们分析了相关观测数据，在该事件的 X 射线辐射中探测到了准周期性振荡信号，频率约为 0.012 赫兹。就如同黑洞“捕食”恒星时会出现“心跳”现象一样，这个特定的“心率”揭示了这颗中等质量黑洞的存在。
这一发现填补了关键缺环，此缺环是描绘黑洞家族成长和进化史所需要的。它对人类理解宇宙黑洞的形成有积极意义，同时也为未来进一步探测和研究中等质量黑洞奠定了坚实基础。
（总台记者 任譞 邵鑫扬）
