研究：罕见中型黑洞或藏于核星团内

NGC 1385星系中心有大量成长中的黑洞。（ESA/Hubble & NASA）

天文学家把质量介于太阳的百倍至10万倍之间的黑洞称为中型黑洞。这类黑洞很罕见。一份新研究认为，它们可能位于一些星系的核星团（nuclear star cluster）内。

过去几十年来，天文学家探测到的黑洞主要是两类，一类是质量只有太阳百倍以下的小型黑洞，另一类是质量达到太阳数百万倍的超级黑洞。中型黑洞为什么如此罕见，一直是一个谜。

科学家普遍认为中型黑洞是存在的，不过还分为两类理论。主要研究者之一美国华盛顿州立大学（Washington State University）的物理学和天文学助理教授薇薇安·巴尔达萨雷（Vivienne Baldassare）说：“多数理论认为这些黑洞的形成依赖于非常早期宇宙的环境。我们则想验证另一类理论——它们在宇宙各个时期的一些密度很大的核星团内形成。”

核星团也叫致密星核，是在大部分星系内、靠近其中心区域、高密度的恒星团。这类星团是迄今天文学家所知的、恒星分布密度最大的星团结构。

于是，研究组借助钱德拉X射线天文台（Chandra X-ray Observatory）的观测数据查找这些黑洞的踪迹。钱德拉X射线天文台是一部绕着地球运转的太空望远镜，是当今世界范围内最强大的X射线探测器，有能力探测来自遥远太空非常微弱的X射线。研究人员集中分析了108个星系内的核星团，以寻找黑洞的蛛丝马迹。

分析结果显示，超过特定质量的核星团发出带有黑洞特征的X射线的比例，是低于这个质量值的核星团的两倍。此外，研究组还发现一些证据，显示这种核星团内部环境适合小型黑洞成长为中型黑洞。

由此，研究组认为质量超过特定值的核星团，适合于黑洞的成长，很可能很多核星团内都存在中型黑洞。巴尔达萨雷说：“我们发现的证据意味着，质量足够大、密度高的星团内部的环境能够形成黑洞。”这为寻找中型黑洞提供了令人兴奋的新线索。

这份研究4月14日发表于《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）。