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4.5億光年外驚現「中等質量黑洞」吞噬恆星奇觀

天文學界最近在武仙座NGC 6099星系中,捕捉到一個罕見的中等質量黑洞(IMBH)正在撕裂恆星的震撼畫面。這個編號為HLX-1的神秘天體位於距星系核心4萬光年處,距離地球約4.5億光年,其特殊位置與行為模式為黑洞演化研究提供了關鍵線索。

這個黑洞最早在2009年被發現,當時它的X射線亮度突然暴增。透過NASA錢德拉X射線天文臺和歐洲太空總署XMM-牛頓衛星的持續觀測,科學家記錄到它在2012年達到亮度峰值。觀測資料顯示,這個天體溫度高達300萬開爾文,符合黑洞透過「潮汐力撕裂事件」吞噬恆星時產生的特徵。

主導這項研究的臺灣清華大學張奕琦教授指出:「具有如此極端亮度的X射線源在星系核外非常罕見,它們是尋找難以捉摸的中等質量黑洞的關鍵指標。這些黑洞正是恆星級黑洞與超大質量黑洞之間演化的重要缺失環節。」

哈伯太空望遠鏡的觀測顯示,HLX-1周圍存在密集的星團,為黑洞提供了充足的「食物來源」。雖然亮度在2012年達到高峰後持續衰退,但光學與X射線觀測結果並不完全吻合。研究團隊推測,這可能是因為被撕裂的恆星形成了亮度變化的電漿盤,或是黑洞在逐步吞噬氣體時產生的閃爍現象。

義大利天體物理研究所的羅伯特·索裡亞教授解釋:「如果這個中等質量黑洞正在吞噬恆星,我們需要觀察它需要多長時間消耗恆星氣體。2009年HLX-1相當明亮,2012年亮度增至百倍,之後又逐漸減弱。現在我們需要持續監測,確認這是否會多次爆發,還是僅有單次高峰後就完全消失。」

這項發表在《天體物理學期刊》的研究具有重大意義。理解中等質量黑洞可能有助解開超大質量黑洞的形成之謎。研究團隊期待發現更多類似天體,索裡亞教授表示:「如果能進行統計研究,將能推估這類黑洞的數量、吞噬恆星的頻率,以及大型星系如何透過合併較小星系成長。」