中国科学家首次发现！听一听中等黑洞吞噬恒星的“心跳”

3月3日消息，安徽师范大学物理与电子信息学院舒新文教授带领的研究团队，发现了中等质量黑洞吞噬恒星发出的X射线准周期振荡信号。

这是天体物理学家首次发现此类现象。

所谓中等质量黑洞，一般质量介于太阳100倍～10万倍之间，比恒星级黑洞大得多，但远小于超大质量黑洞，后者可达数十万倍甚至数十亿倍太阳质量。

中等质量黑洞被认为是超大质量黑洞演化的“种子”，却一直缺乏可靠的观测证据。

如何寻找和探测中等质量黑洞，也成了当今物理学和天文学最重要的前沿问题之一。

结合X射线能谱分析，研究人员推算出此次研究的黑洞质量介于9900倍～16000倍太阳质量之间，属于典型的中等质量黑洞范畴，并进一步估算其自旋介于0.26-0.36之间。

以上左图为中等质量黑洞所在星系的光学图像，中图为中等质量黑洞撕裂恒星的艺术想象图，右图为光变信号对应的功率密度谱

据了解，当一颗恒星过于靠近黑洞时，会被黑洞产生的强大潮汐引力撕裂瓦解，进而被黑洞吞噬，同时释放出短暂剧烈的电磁辐射，这就是黑洞潮汐撕裂恒星事件。

研究团队锁定了一例特殊的中等质量黑洞潮汐瓦解恒星事件候选体，通过分析相关观测数据，在其X射线辐射中探测到频率约为0.012赫兹的准周期性振荡信号。

这就像黑洞“捕食”恒星时会有“心跳”现象，而特定的“心率”揭示了这颗中等质量黑洞的存在。

这一发现填补了描绘黑洞家族成长和进化史的关键缺环，对人类理解宇宙黑洞是如何形成具有积极意义，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。