首次探测到中等质量黑洞吞噬恒星的“心跳”

中等质量黑洞撕裂恒星的艺术想象图。

本报讯（记者王敏 通讯员刘冠琪）安徽师范大学教授舒新文团队与合作者发现了中等质量黑洞吞噬恒星发出的X射线准周期性振荡信号，后者类似于黑洞的“心跳”。这是天体物理学家首次发现此类现象，为宇宙中存在中等质量黑洞提供了关键证据。近日，相关成果发表于《自然-天文学》。

黑洞是广义相对论预言的天体，具有独特的时空结构。目前已知的黑洞大致分为两类：第一类是大质量恒星死亡后遗留的产物，质量在几倍到几十倍太阳质量之间，被称作恒星级黑洞；另一类质量为太阳的百万倍以上，被称为超大质量黑洞，一般位于星系的核心。人们往往把超大质量黑洞比作“超级怪兽”，而中等质量黑洞虽被理论预言为超大质量黑洞演化的“种子”，却因为难以精准探测，仍缺乏可靠的观测证据。

当一颗恒星“游走”到过于靠近黑洞的位置时，会被黑洞产生的强大潮汐引力撕裂瓦解，进而被黑洞吞噬，同时释放出短暂且剧烈的电磁辐射，这种现象被称为黑洞潮汐撕裂恒星事件。

这项工作中，舒新文团队锁定了一例特殊的中等质量黑洞潮汐撕裂恒星事件候选体，通过分析相关观测数据，在其X射线辐射中探测到频率约为0.012赫兹的准周期性振荡信号。

“这就像黑洞捕食恒星时会有‘心跳’现象，其特定的心率为我们揭示了这颗中等质量黑洞的存在。”论文第一作者、安徽师范大学博士研究生张文杰介绍，通过结合X射线能谱分析，研究人员推算出该黑洞的质量介于9900至16000倍太阳质量之间，属于典型的中等质量黑洞范畴。

相关论文信息：10.1038/s41550-025-02502-0