长久以来,天文学家寻找超大质量黑洞时,总默认要对准星系的核心区域。
按照成熟的星系演化理论,几乎每个大质量星系的中心,都盘踞着一个百万到百亿倍太阳质量的黑洞,它们靠吞噬周围气体与恒星缓慢生长。
但星系的成长离不开一次次并合,而每一次的合并都会带来新的黑洞,这些外来黑洞一般情况下都会与中心黑洞合并,可在漫长的引力撕扯下,会不会有黑洞迷失,成为一颗在星际空间漂流的超级杀手呢?
2025年发现的一次恒星撕裂事件,首次在光学波段证实了这个现象,给这个问题带来了观测证据。
该研究于2026年7月27日发表在《天体物理学杂志快报》上。
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2025年10月,兹威基瞬变巡天的实时数据流里,一个暗弱的瞬变源被机器学习算法tdescore标记为高优先级候选体,与以往只盯着星系中心搜索的模式不同,这次启用的是专门的核外搜索模式:它完全不参考宿主星系的位置信息,只靠光变曲线的升温速率、亮度演化等特征,判断目标是不是潮汐瓦解事件,也就是恒星被黑洞引力撕碎时爆发出的闪光。
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正是这个不参考位置的新模式,才让这个远离星系中心的事件没有被当成普通超新星漏掉。
这套专为核外搜索设计的算法启用后,就捕捉到了这一目标,后续的光谱、紫外和X射线观测很快确认,这是一次典型的氢+氦型潮汐瓦解事件,天文学家将其命名为TDE 2025abcr。
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观测还发现,事件初期的软X射线亮度在几小时内快速衰减,是潮汐瓦解事件的典型特征。
真正让学界振奋的是它的位置。
这个事件发生在宿主星系WISEA J014656.04-152214.7的外缘,投影距离星系中心足足9.3千秒差距,约合3万光年,放在银河系里,相当于从银心一直跑到太阳系轨道之外的偏远郊区。
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这是人类首次在光学波段发现偏移量如此之大的核外潮汐瓦解事件。
此前唯一确认的光学核外TDE,偏移量还不到1千秒差距,几乎还没离开星系核心的区域。
通过光变模型推算,制造这次撕裂事件的黑洞质量约为120万倍太阳质量;而宿主星系中心的原生黑洞,根据星系质量推算约为数亿倍太阳质量,两者差了两个数量级。
所以,一个百万倍太阳质量的黑洞,为什么会游荡在星系的偏远郊区呢?
研究团队逐一排除了多种假说。
它不可能来自球状星团,因为球状星团中的中等质量黑洞通常只有几万倍太阳质量,远达不到这个量级;也不可能是中心黑洞被引力反冲弹射出来,那样的话黑洞质量应当和星系中心黑洞相当,不会有如此悬殊的差距。
最终剩下两种最合理的解释:其一,它来自一场远古的小星系并合,一个携带黑洞的矮星系撞上了这个大星系,矮星系的恒星被潮汐力层层剥离,最终只剩下核心的黑洞游荡在星系外围;第二,它是星系中心黑洞系统在三体引力相互作用中被弹射出去的“弃子”,从此在星系外缘独自漂泊。
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这次发现的科学价值,远不止多找到了一个流浪黑洞。
过去我们只在理论上推测,星系并合会留下大量游荡黑洞,但它们本身不发光,只有恰好撕碎恒星时才会短暂暴露踪迹,因此始终难以统计数量和分布。
基于这次发现,研究团队推算出这种大偏移的潮汐瓦解事件,占所有星系中心潮汐瓦解事件的比例不到10%,比部分理论预期的更为稀少。
而这还只是专门的核外搜索模式初次展现威力,等到未来鲁宾望远镜全面运行,凭借更深的观测深度和更广的天区覆盖,它每年预计会捕捉到上千次潮汐瓦解事件,其中可能会有几十次这类核外事件,从而帮我们逐步拼凑出星系并合历史与黑洞种群演化的完整图景。
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