天文學家在銀河系首次發現中等質量黑洞

三體迷【宇宙探秘專欄】在每個星系的中央幾乎都存在一個超大質量黑洞，它們的質量達到了太陽的數百萬甚至是數百億倍。在我們的銀河系中央，就被認為存在一個質量約為太陽400萬倍的超大質量黑洞——人馬座A *。

銀河系中央黑洞人馬座A *

那麼，這些驚人的龐然大物是怎麼形成的呢？不少人認為它們很可能是中等質量黑洞合并的產物。然而，天文學家苦苦搜尋多年卻從未在銀河系發現中等質量黑洞的蹤跡。直到最近，來自哈佛大學和昆士蘭大學的研究人員發表在《自然》上的一項研究宣稱，他們在距離地球約13000光年的球狀星團杜鵑座47中發現了一個中等質量黑洞。據悉，這個黑洞的質量約為太陽的2200倍。

球狀星團杜鵑座47

在此之前，天文學家只發現了兩類的黑洞——恆星黑洞和超大質量黑洞。前者由大質量恆星的死亡演化而來，質量為太陽的幾倍到數十倍；後者則位於星系中央，質量可達太陽的上百萬到上百億倍。理論上，介於兩者之間應該還存在一類黑洞，即中等質量黑洞。然而，黑洞家族的這位成員卻一直失聯至今。

質量為太陽10倍的黑洞的模擬圖

長久以來，天文學家一直都迫切地想找到中等質量黑洞。畢竟，它們不僅是黑洞家族中缺失的一員，還可能是成長為星系中央的超大質量黑洞的原始種子。值得一提的是，天文學家曾於2012年在3億光年外的一個星系中發現了一個中等質量黑洞的候選，只不過至今還在對其性質進行研究，尚無定論。

中等質量黑洞的藝術插圖

研究人員作出本次的發現實屬不易。宇宙中的黑洞是無法直接被觀測到的，只能通過一些異常現象來間接觀測。比如，黑洞吞噬周圍的氣體或恆星時會爆發出驚人的閃光。然而，杜鵑座47中卻缺乏氣體物質，這使得研究人員不得不另闢蹊徑。

他們研究了杜鵑座47中恆星和脈衝星等天體的運動情況，進行了相當複雜而細緻的分析。最終，這些天體的軌跡和速度表明，在杜鵑座47這個球狀星團的中央存在一個大黑洞。

這次的發現彌補了黑洞家族多年來的空缺，也說明了在我們的銀河系中可能還隱藏著大量未被發現的中等質量黑洞。探索宇宙永無止境，天文學家們接下來還將對此展開更進一步的研究。