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一颗恒星的暴烈死亡揭示了一个隐藏的超大质量黑洞

Science Daily2026年8月6日 12:16

马里兰大学的天文学家发现了一个位于其宿主星系中心远处的休眠超大质量黑洞。这一发现标志着科学家们首次在如此遥远的距离发现一个非活动黑洞。由于这个黑洞并没有活跃地吞噬物质,它通常会保持不可见。只有在它撕裂一颗经过的恒星时,它的的位置才暴露出来,产生了一次短暂而强烈的光爆。研究结果于2026年7月27日发表在《天体物理学期刊快报》上。"这是一个新颖的结果。新的地方在于,直到现在,我们一直假设超大质量黑洞位于大规模星系的中心,"马里兰大学天文学副教授、研究共同作者Suvi Gezari说道。"这一发现将产生巨大的影响。这意味着我们将会发现更多流浪黑洞的例子,并且我们可以理解星系与其黑洞是如何合并和随着时间的推移而发展起来的。"\n\n长期预测的流浪黑洞\n科学家们早已预测在星系碰撞和合并期间,一些黑洞可能会被位移到星系的外部区域。这些物体通常被描述为“流浪”黑洞。发现它们非常困难。许多处于静息状态,意味着它们没有吞噬附近的物质或发出可检测的光。因此,它们可以在星系边缘穿行,而不被地球上的望远镜发现。研究人员首次使用Zwicky瞬态设施(ZTF)探测到这一静息黑洞。根据研究第一作者Robert David Stein的说法,ZTF“搜索整个宇宙”。斯坦是尼尔·盖尔瑞尔斯奖博士后研究员,任职于联合空间科学研究所,这是马里兰大学天文学与物理系与NASA戈达德航天飞行中心(GSFC)之间的研究合作。\n\n人工智能发现恒星光辉\n使用加利福尼亚州圣迭戈县的帕洛玛天文台的两台望远镜,ZTF每两天对整个北半球的天空进行一次调查。天文台每晚记录数十万变化的天文事件,因此对于研究人员而言,逐个审查每个事件以寻找黑洞的迹象是不可行的。为了处理这一巨量数据,团队创建了一个人工智能(AI)程序,经过训练可以识别黑洞摧毁恒星时产生的独特光模式。当一颗恒星靠近黑洞的引力被撕裂时,就会发生这种称为潮汐破坏事件的现象。天文学家们已经记录了许多位于星系中心附近的潮汐破坏事件。新的AI系统旨在搜索整个天空中的同类光辉,包括远离星系中心的位置。马里兰大学的研究人员于2025年8月开始运行该程序。仅仅三个月后,它识别出了导致他们发现流浪黑洞的事件。斯坦说:“我非常清楚我们发现它的那一刻。那是一个星期六,大家都非常兴奋地在交流。我们放下手头的一切,开始触发各种其他仪器以获取更多数据。”他说:“我们并不确定会如此迅速成功,因此能这么快找到一个真是令人惊讶。”\n\n远离星系中心的超大质量黑洞\n这个黑洞距离其星系中心9.3千秒差距(约30,000光年)。它的质量与位于银河中心的超大质量黑洞相当。根据研究的共同作者、马里兰大学天文学教授Sylvain Veilleux的说法,这个物体特别令人困惑的是周围明显缺乏可见的星系。"拥有这样一个大的黑洞在星系之外令我感到惊讶,"他说。"它周围应该有一个类似银河的物体——而这显然并不成立。"研究人员认为,黑洞的异常位置可能与星系之间的过去碰撞有关。一种解释是,一些大星系吸收了较小的伴星。随着时间的推移,较大的星系可能几乎剥离了较小星系的所有恒星,只留下其致密的中心核心和黑洞。另一种可能性涉及三黑洞之间更加混乱的遭遇。一个星系可能已经包含了两个彼此紧密围绕的黑洞,在其中心形成一个被称为双星黑洞的系统。如果在另一次星系合并期间,一个第三个黑洞到达,所导致的三体相互作用可能将最小的黑洞从中心驱逐出去。对潮汐破坏事件的额外观察可能有助于研究人员确定哪种解释更为合适。\n\n休眠黑洞可能很常见\n了解非活动黑洞的重要性在于大多数已知黑洞都是休眠的,包括位于银河中心的那个。科学家们尚不清楚流浪黑洞是否存在于我们自己的外缘区域。

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