宇宙中究竟有没有中等质量的黑洞存在？这在学界一直存有争议。

 

三位中国天文学家通过研究黑洞吞噬恒星过程中的一种特殊现象，为证明“中等质量黑洞”存在提供了间接依据。他们的研究成果发表在美国《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）上。全球著名的英国科技新闻周刊《新科学家》报道了这一成果。

 

国家天文台副研究员陆烨就是这项研究的牵头人。

 

 

陆烨：在宇宙中，有一种高能的γ-射线会短时间爆发。这种现象被称为“γ-射线暴”。一般的“γ-射线暴”分为长暴和短暴；前者产生于大质量恒星塌缩成黑洞的过程之中，能量强度大，持续时间在2秒以上；后者则是两颗中子星相撞合并时产生的，能量强度小，持续时间不足2秒。

 

然而2006年6月14日，美国NASA一颗名为Swift的卫星首次成功“捕捉”到了一种非常特殊的“γ-射线暴”。它持续了大约102秒，但能量强度却非常低。

 

去年年初，全球天文学界的专家们在荷兰阿姆斯特丹大学召开了一个关于“γ-射线暴”的会议，我也应邀参加。当时，学者们专门讨论了这起特殊的现象，引起我极大的兴趣。我想知道，这种特殊现象是怎么产生的。

 

 

陆烨：这个过程非常有趣。它应该是在中等质量黑洞“吞噬”恒星的过程中产生的力。黑洞并非将恒星“一口吞掉”，而是在逐渐“俘获”恒星后，凭借自身巨大质量所产生的力，逐步“撕裂”、“瓦解”恒星，一步步“吞咽”进去。其间，快速释放出巨大的能量。

 

为什么是“中等质量的黑洞”？因为如果黑洞质量较小，引力不足以产生γ-射线暴；而如果质量非常大，那么在巨大的引力下，“γ-射线暴”也来不及出现。然而，目前学界对“中等质量黑洞”是否存在，争议非常大。

 

 

陆烨：作为科研人员，我对宇宙中未知的事物或现象，总希望用物理的方法进行科学解释。我的研究领域是高能天体物理，所以就联想到这种特殊现象应该和黑洞吞噬恒星相关，但需要证据证明。幸运的是，经过研究，我找到了。

 

 

陆烨：它能作为中等质量黑洞存在的间接依据。

 

目前，宇宙中被证实存在的，有两类黑洞。一类处于两颗恒星组成的星系之中，质量约为太阳质量的10倍之多，它是大质量恒星“死亡”后，中心引力过大，引起周围物质塌缩的产物。另一类处于多个星系的中心，它是超大质量黑洞，可达上百万到几十亿个太阳质量，它是通过吞噬星系的气体而长大的。

 

我们的研究为探测“中等质量黑洞”提供了新手段和间接依据。