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2月28日，国际顶级期刊《自然·天文学》（Nature Astronomy）在线发表了安徽师范大学物理与电子信息学院舒新文研究团队的最新研究成果。该团队发现了中等质量黑洞吞噬恒星发出的X射线准周期振荡信号，这是天体物理学家在世界上首次发现该类现象，提供了宇宙中存在中等质量黑洞的关键证据。

左图为中等质量黑洞所在星系的光学图像, 来自Lin et al. (2020, ApJL, 892, 25)。中图为中等质量黑洞撕裂恒星的艺术想象图，以及实际观测的X射线准周期光变信号。

右图为光变信号对应的功率密度谱。据悉，黑洞是广义相对论预言的奇妙天体，具有独特的时空结构，进入其中的所有物质包括光线都无法逃脱。目前了解较多的黑洞大致分为两大类：

• 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，称作恒星级黑洞；

• 另一类质量为太阳的百万倍以上，称为超大质量黑洞，一般位于星系的核心。

而中等质量黑洞的质量则介于两者之间。通常认为，包括银河系在内的大部分星系的中心，都会有超大质量黑洞的存在。这些超大质量黑洞对星系的形成和演化有着重要影响。中等质量黑洞通常被认为是恒星级黑洞成长为超大质量黑洞的关键中间环节。中等质量黑洞的存在对于理解黑洞的生长机制和宇宙演化具有重要意义。但是中等质量黑洞虽被理论预言其存在，却缺乏可靠的观测证据。如何寻找中等质量黑洞这一特殊“族群”是当今物理学和天文学最重要的前沿问题之一。舒新文研究团队锁定一例特殊的中等质量黑洞瓦解恒星事件候选体，在其X射线辐射中探测到周期约85秒的准周期性振荡信号，这是黑洞的独特辐射特征。研究人员推算出该黑洞质量介于9900-16000倍太阳质量，属于典型的中等质量黑洞范畴。

“该发现提供了中等质量黑洞存在的关键观测证据，填补了黑洞谱系研究的关键缺环，有助于我们更深入地了解宇宙的演化、星系的形成等问题。”该研究团队负责人、安徽师大物理与电子信息学院教授舒新文说。

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