CfA / M. 韦斯
黑洞是宇宙中最神秘的物体之一。 但它们有一个共同点——我们发现的大多数黑洞分为两类：小、恒星黑洞质量是太阳的几倍； 或者超大质量黑洞相当于数百万个太阳的重量。
但研究人员刚刚宣布了一种新型的进一步证据黑洞，称为 '中等质量黑洞”，其重量相当于 2,200 个太阳，隐藏在密集的恒星团中。
研究人员此前曾预测，这些中等质量黑洞（IMBH）的重量在 100 到 10,000 个太阳之间，可能存在于我们的宇宙中。
但天文学家已经只发现少数 IMBH 候选者，所以这个新观察非常令人兴奋。
中型黑洞被认为掌握着一些重要线索，说明我们今天在星系中心看到的超大质量黑洞是如何最终变得如此之大的——无法轻易解释的事情根据我们目前对物理学的理解。
“我们希望找到中等质量黑洞，因为它们是恒星质量和超大质量黑洞之间缺失的一环。”首席研究员 Bulent Kiziltan 说道来自哈佛-史密森天体物理中心。
“它们可能是长成我们今天在星系中心看到的怪物的原始种子。”
人们发现这个新的中等质量黑洞隐藏在被称为“球状星团”的球状星团的中心。47 杜鹃鸟。
杜鹃座 47 距地球仅 13,000 光年——从空间角度来看相对较近——并且包含南方星座巨嘴鸟图卡纳。
这个星团包含数千颗恒星，大约有两打脉冲星，在一个直径仅约 120 光年的球体中，研究人员长期以来一直在其中心寻找黑洞的迹象。
黑洞被认为是当恒星在生命结束时自行塌陷时形成的，因此，如此多的恒星挤在如此密集的空间中，黑洞似乎是一个主要的候选者。
但在球状星团中发现黑洞比听起来更难，因为黑洞具有巨大的引力，它们会吸收物质而不允许任何可见光逸出——因此得名“黑色”。
通常，天文学家通过寻找 X 射线来发现黑洞，X 射线从黑洞周围的热物质盘中射出。
但这种方法只有在黑洞积极吞噬附近气体时才有效。 由于 47 Tucanae 的中心没有气体，因此其中心的任何黑洞实际上都会处于饥饿状态，从而导致黑洞保持隐藏状态。
另一种策略是根据黑洞对附近恒星的影响来发现它——这就是我们在银河系中心发现黑洞的方法——但由于 47 Tucanae 太拥挤了，这也不起作用。
“几十年来人们一直预计[球状星团中]会出现中等质量黑洞，”克孜勒坦告诉Space.com。 “但我们还没能最终找到一个。”
在这项新研究中，研究小组采用了两种不同的方法最终确定了 IMBH。 首先，他们监测整个星团中恒星的整体运动，而不仅仅是观察一两颗恒星。
研究小组指出，某种致密的东西就像一把宇宙“勺子”，搅动着恒星锅，导致恒星弹射到更高的速度和更远的距离。 对这一活动最可能的解释是黑洞。
他们通过观察星团内的脉冲星来支持这些观察结果——脉冲星是死亡恒星的残余物，会发出明亮的无线电信号。
47 Tucanae 中的脉冲星也被甩来甩去——除非它们中间有一个黑洞，否则这是无法解释的。
使用计算机模型，他们能够计算出球状星团必须包含一个中等质量的黑洞，大约
综合起来，证据表明存在一个重约 2,200 个太阳质量的 IMBH——考虑到误差幅度，他们计算的上限表明它可能高达 3,700 个太阳质量，低至 1,400 个太阳质量。
所有这些数字都使其安全地符合 IMBH 的标准。
研究人员将继续研究这种新型黑洞，以深入了解它的工作原理。 但他们认为这项技术可以用来在宇宙中寻找更多的中等质量黑洞——考虑到这个黑洞躲避探测的时间有多长，该团队建议许多其他球状星团可能隐藏着独特的物体。
我们发现的越多，我们就越能理解如何超大质量黑洞出现了- 希望能够解决一些问题其他谜团围绕黑洞如何运作。
该研究已出版于自然。
