【2025年08月03日訊】（記者陳俊村報導）天文學家發現一個有可能存在的中等質量黑洞（intermediate-mass black hole）正在吞噬一顆恆星。這種等級的黑洞極其罕見，有助於人們進一步了解黑洞這種神祕天體。
美國國家航空航天局（NASA）在日前發布的新聞稿中指出，天文學家藉由該局的哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）和錢德拉X射線天文台（Chandra X-ray Observatory）觀測到這個發出明亮X射線的可能黑洞。
這個黑洞被命名為NGC 6099 HLX-1（簡稱HLX-1），它位於巨型橢圓星系NGC 6099的邊緣地帶，距離該星系中心約4萬光年。而該星系位於武仙座（Hercules），距離地球約4.5億光年。
在哈伯太空望遠鏡於1990年發射升空幾年後，該望遠鏡就發現，宇宙各地的星系中心可能有超大質量黑洞，其個別質量高達太陽的數百萬至數十億倍。此外，星系也可能含有多達數百萬個小黑洞，其個別質量不到太陽的100倍。當大質量恆星走到生命的盡頭時就會形成這種黑洞。
而很難捉摸的是像HLX-1這樣的中等質量黑洞，其質量介於太陽的數百倍至數十萬倍之間。這屬於不大不小的黑洞等級，通常很難觀測到，因為它們吞噬的氣體和恆星不如超大質量黑洞那麼多。超大質量黑洞會釋放出強大的輻射。
至於HLX-1是如何發現的呢？天文學家在錢德拉X射線天文台於2009年拍攝的圖像中首次發現了一個不尋常的X射線源。然後，他們利用歐洲太空總署（ESA）的XMM-牛頓衛星（XMM-Newton）追蹤了它的演化過程。
這項研究的主要報告撰寫人、台灣清華大學天文研究所博士生張怡琪（Yi-Chi Chang）表示，如此明亮的X射線源在星系核外非常罕見，可以作為識別難以捉摸的中等質量黑洞的關鍵探測結果。中等質量黑洞代表了在黑洞演化過程中，恆星質量黑洞和超大質量黑洞之間缺少的重要環節。
HLX-1發出的X射線溫度高達300萬度，與潮汐瓦解事件（tidal disruption event，指恆星接近黑洞並被其強大的引力撕裂）相符。哈伯太空望遠鏡發現了該黑洞周圍存在一個小星團的證據。由於這些恆星之間的距離非常近，彼此相距僅幾個光月（light-month，指光行進一個月的距離），所以該星團能為這個黑洞提供充足的能量。
這個有可能被認定為中等質量黑洞的黑洞候選者，其亮度在2012年達到最高峰，隨後持續下降至2023年。在此期間，光學觀測和X射線觀測並不重疊，因此解釋起來更加複雜。該黑洞可能撕裂了一顆被捕獲的恆星，進而形成一個電漿（又稱等離子體）盤狀結構，也可能形成一個圓盤，只要有氣體落入黑洞時就會閃爍。
研究人員指出，對中等質量黑洞進行研究有助於了解比較大的超大質量黑洞一開始如何形成。目前有兩種不同的理論。
第一種理論是，中等質量黑洞是形成更大黑洞的種子，因為大星系是經由合併較小的星系而形成的。在這些合併過程中，星系中心的黑洞也會成長。
另一種理論認為，早期宇宙中的氣體雲不會先形成恆星，而是直接坍縮成超大質量黑洞。NASA的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）發現，非常遙遠的黑洞質量相對於其宿主星系而言異常巨大，這傾向於支持這個觀點。
研究人員說，如果他們幸運的話，他們將會發現更多因為潮汐瓦解事件而突然發出明亮X射線的黑洞。如果他們能進行統計研究，就能知道有多少中等質量黑洞，它們吞噬恆星的頻率，以及較大的星系如何藉由合併較小的星系而成長起來的。
上述研究成果發表在《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）上。
