記者從安徽師范大學(xué)獲悉，該校物理與電子信息學(xué)院舒新文教授研究團(tuán)隊(duì)近日發(fā)現(xiàn)了中等質(zhì)量黑洞吞噬恒星發(fā)出的X射線準(zhǔn)周期振蕩信號(hào)，這是天體物理學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)該類現(xiàn)象，提供了宇宙中存在中等質(zhì)量黑洞的關(guān)鍵證據(jù)。該研究成果2月28日發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《自然·天文學(xué)》，主要合作者還包括中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中山大學(xué)、廣州大學(xué)的科研人員。

介于黑洞質(zhì)量譜系間隙的中等質(zhì)量黑洞雖被理論預(yù)言為超大質(zhì)量黑洞演化的“種子”，卻一直缺乏可靠的觀測(cè)證據(jù)。如何尋找和探測(cè)中等質(zhì)量黑洞這一特殊族群是當(dāng)今物理學(xué)和天文學(xué)最重要的前沿問(wèn)題之一。結(jié)合X射線能譜分析，研究人員推算出該黑洞質(zhì)量介于9900至16000倍太陽(yáng)質(zhì)量，屬于典型的中等質(zhì)量黑洞范疇，并進(jìn)一步估算其自旋介于0.26-0.36之間。

據(jù)了解，當(dāng)一顆恒星游走到過(guò)于靠近黑洞的位置時(shí)，會(huì)被黑洞產(chǎn)生的強(qiáng)大潮汐引力撕裂瓦解，進(jìn)而被黑洞吞噬，同時(shí)釋放出短暫劇烈的電磁輻射，這被稱為黑洞潮汐撕裂恒星事件。研究團(tuán)隊(duì)鎖定了一例特殊的中等質(zhì)量黑洞潮汐瓦解恒星事件候選體，通過(guò)分析相關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)，在其X射線輻射中探測(cè)到頻率約為0.012赫茲的準(zhǔn)周期性振蕩信號(hào)，就像黑洞“捕食”恒星時(shí)會(huì)有“心跳”現(xiàn)象，其特定的“心率”揭示了這顆中等質(zhì)量黑洞的存在。

這一發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了描繪黑洞家族成長(zhǎng)和進(jìn)化史的關(guān)鍵缺環(huán)，對(duì)人類理解宇宙黑洞是如何形成具有積極意義，也為未來(lái)進(jìn)一步探測(cè)和研究中等質(zhì)量黑洞奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。