3月3日消息，安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院舒新文教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，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)此類(lèi)現(xiàn)象。
所謂中等質(zhì)量黑洞，一般質(zhì)量介于太陽(yáng)100倍～10萬(wàn)倍之間，比恒星級(jí)黑洞大得多，但遠(yuǎn)小于超大質(zhì)量黑洞，后者可達(dá)數(shù)十萬(wàn)倍甚至數(shù)十億倍太陽(yáng)質(zhì)量。
中等質(zhì)量黑洞被認(rèn)為是超大質(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，也成了當(dāng)今物理學(xué)和天文學(xué)重要的前沿問(wèn)題之一。
結(jié)合X射線能譜分析，研究人員推算出此次研究的黑洞質(zhì)量介于9900倍～16000倍太陽(yáng)質(zhì)量之間，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。
以上左圖為中等質(zhì)量黑洞所在星系的光學(xué)圖像，中圖為中等質(zhì)量黑洞撕裂恒星的藝術(shù)想象圖，右圖為光變信號(hào)對(duì)應(yīng)的功率密度譜
據(jù)了解，當(dāng)一顆恒星過(guò)于靠近黑洞時(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，這就是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)。
這就像黑洞“捕食”恒星時(shí)會(huì)有“心跳”現(xiàn)象，而特定的“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(lèi)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)。
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