高中生意外發現比銀河系寬兩倍的黑洞「光之回聲」

在篩選超新星殘骸的過程中，一名高中生意外發現了一個休眠黑洞的餘輝。這可能是迄今為止發現的最大黑洞光之回聲之一。

加州安納罕報導 — 即使在星系中心的黑洞熄滅很久之後，你仍然可以看到它的「幽靈」在周圍的氣體雲中徘徊，這些氣體雲因殘留的輻射而發光，就像從已經熄滅的火焰中飄出的煙霧。天文學家稱這些宇宙幽靈為「光之回聲」— 而這正是高中生朱利安·夏皮羅在掃描宇宙尋找超新星殘骸時所發現的。

「這些外部區域的氣體被超大質量黑洞電離，從而產生了這種回聲，」夏皮羅在2025年3月20日於美國物理學會（APS）全球物理峰會上的報告中說道。

17歲的夏皮羅是紐約市道爾頓學校的學生。但在課業和選擇大學之間，他也是一名獨立天文學家，並在本週的APS會議等全球性會議上發表研究成果。

最初，夏皮羅開始篩選DECaPS2調查資料 — 這是智利托洛洛山美洲際天文臺暗能量相機對南天銀河平面的觀測資料 — 目的是尋找超新星殘骸和行星狀星雲中爆炸恆星的碎片。

但在仔細觀察其中一個天體後，他發現其結構與超新星殘骸特有的纖細絲狀物不符，也沒有顯示出中心存在超新星的證據。「意外發現這個天體真是個驚喜，」夏皮羅告訴《Live Science》。

他認為這個天體是一個光之回聲，位於潛在的超大質量黑洞區域。透過南非大型望遠鏡的測量，他發現該區域富含氧和電離硫 — 這些都是受激物質的指標。所有這些跡象表明，這個天體是一個現已休眠的黑洞的餘輝，該黑洞曾經噴發的輻射電離了周圍的氣體，使其即使在黑洞安靜下來後仍能發光。

夏皮羅目前估計這個光之回聲的直徑約為15萬到25萬光年 — 大約是整個銀河系寬度的1.5到2倍。如果他的估計成立，他認為這可能是迄今為止發現的最大光之回聲的有力候選者。

「這個天體在天空中覆蓋了很大的區域，這使得我們更容易獲得其深入的影象，」夏皮羅說道。

哈佛大學的黑洞研究員薩沙·普拉文並未參與這項研究，但他表示，像夏皮羅發現的這種回聲可以幫助我們更深入地瞭解黑洞在星系核心的行為。

「我真的很欣賞夏皮羅仔細研究這些影象的方式，」普拉文告訴《Live Science》。「這些星系事件總是令人感興趣，我認為這些回聲是研究它們的絕佳方式。」

普拉文還對這個新發現的光之回聲與其他回聲的比較感興趣 — 無論它是比現有例子發生得更快還是更慢。「將這一發現放在更廣泛的背景下，未來可能會很有用，」他說道。

隨著夏皮羅繼續研究這個光之回聲，他希望透過測量其不同區域來瞭解更多關於其組成的資訊。但與此同時，他對能夠繼續為黑洞科學做出貢獻感到興奮 — 即使他是偶然發現的。

「我參與這項研究領域有點意外，」他說道。「但我希望這個天體，特別是能幫助擴充套件我們對星系活動的認識，這些活動我們目前還不太瞭解。」