宇宙中有许多神秘而极端的天体现象,其中黑洞与其他天体的相互作用尤其受关注。近日——中国科学院国家天文台宣布——“天关”卫星可能首次捕捉到中等质量黑洞撕裂并吞噬白矮星的罕见事件。有关成果以封面文章发表于《科学通报》杂志,显示我国高能天体物理观测上取得重要进展。事件的发现过程说明了严谨的观测与验证。2025年7月2日,“天关”卫星搭载的宽视场X射线望远镜“万星瞳”巡天观测中发现一个异常明亮、且变化剧烈的X射线源。随后,全球多台望远镜开展联合观测并完成确认,判定事件发生在一个遥远星系的外围区域。观测数据揭示了事件的关键特征。根据“天关”卫星的监测记录,在强烈的伽马射线爆发出现前约一天,该位置就已持续出现X射线辐射。该“前奏”现象十分重要,意味着爆发的物理引擎在更早阶段就已启动,与传统伽马射线暴的典型表现存在明显差异。该事件还呈现亮度极高、演化极快、且位于星系外围等特征,常见天体爆发模型难以给出统一解释。为理解这一现象,研究团队进行了继续物理分析。综合各类观测数据,科学家提出目前最合理的解释:一个中等质量黑洞正在撕裂一颗白矮星。该结论由多条线索相互印证。首先,事件同时表现出“亮度极高”和“衰减极快”,提示被吞噬天体具有极高密度。白矮星属于典型致密天体,密度可达每立方厘米数吨,符合这一推断。其次,如此强烈的喷流对黑洞质量提出约束,需要处于适中的质量范围。基于费米卫星的伽马射线数据推算,该黑洞质量应小于约7.5万倍太阳质量。同时,事件发生在星系外围而非中心,也进一步排除由超大质量黑洞主导的可能。这些证据共同指向天文学界长期寻找的中等质量黑洞。中等质量黑洞的线索具有重要科学意义。长期以来,天文学家已确认恒星级黑洞与超大质量黑洞的存在,但中等质量黑洞仍较为罕见、证据有限,被视为缺失的一环。此次观测为搜寻中等质量黑洞提供了关键线索,有助于完善黑洞形成与演化的理论模型。同时,该事件也为研究极端物理环境提供了新的观测样本,推动对高能天体物理机制的理解。“天关”卫星在此次发现中起到关键作用。作为我国自主研制的空间X射线天文卫星,“天关”凭借宽视场与高灵敏度,能够捕捉宇宙中短暂而剧烈的极端事件。本次成果也体现了我国在空间天文观测上的技术能力与科研组织水平。
这场发生在30亿光年外的宇宙“饕餮盛宴”,为理解黑洞族群补上了关键一块拼图,也展现了我国天基观测的前沿能力。随着更多数据积累,科学家有望更厘清中等质量黑洞的形成路径,完善从恒星坍缩到星系核心演化的整体图景。对宇宙最剧烈能量现象的探索仍在继续,中国在此领域的参与度与引领作用也在不断增强。