天文观测在找中等质量黑洞这事儿上是真有用

三月一号,从中国科学技术大学那边传来个好消息。物理学院的薛永泉教授和蒋凝特教授带着的一个国际团队,利用咱们中国“天关”卫星发回来的头一批观测数据,再结合其他地方的望远镜观察,终于确认了一个在星系中间的中等质量黑洞发生了潮汐瓦解事件。 以前大家总觉得宇宙里的黑洞要么是小到一百倍太阳质量以下的,要么就大到百万甚至上百亿倍太阳质量那么巨大,中间这块好像缺了个口子。其实啊,中等质量黑洞应该不少见,就是因为仪器不太给力,很难找着。这几年时间天文发展很快,潮汐瓦解事件这种像是宇宙“闪光灯”的现象,就成了发现中等质量黑洞的好帮手。 这次研究团队盯着一个叫AT 2018cqh的矮星系看。因为它发出的X射线特别慢腾腾地往上爬,研究团队赶紧去申请资源。他们争取到了用“天关”、美国的“雨燕”(Swift)、还有欧洲空间局的XMM-Newton等卫星的帮忙进行观测。结果发现这玩意儿在X射线上面表现很奇特:先是慢慢亮了550多天,接着降到了最高光后又慢慢变暗,最后又稳稳地亮了超过500天到现在还没熄。这种又慢又长的过程在以前的潮汐瓦解事件里特别少见。 通过分析光变曲线和光谱,他们发现这些变化跟中等质量黑洞导致的潮汐瓦解模型很吻合。再算算吸积盘的温度和上升的时间,得出那个黑洞的质量大概在10万到60万倍太阳质量之间。 另外还有一个法子是看宿主星系的大小和恒星运动速度来算质量,算出来的结果跟前面的差不多。多方面的数据一核对,基本就能肯定在那个星系中心有一个10万倍太阳质量左右的中等质量黑洞了。 这事儿最牛的是不光看到了X射线的表现,连光学和射电波段都把整个过程记录下来了。这种罕见的长时标上升和持久的平台期现象特别亮眼。这个发现不仅证明中等质量黑洞真的存在,还帮我们更好地理解了黑洞是怎么吸积物质的,还有它跟周围星系是怎么互相影响的。 这个成果告诉咱们一个道理:多波段的时间天文观测在找中等质量黑洞这事儿上是真有用。