撰文：布兰登.斯派克特          2023年2月18日

星系中心附近的所谓“蝌蚪”，可能是一个罕见的中等质量黑洞的受害者。（图片：庆应义塾大学）

天文学家称之为“蝌蚪”的巨大变形尘云，可能指向一种极其罕见的黑洞的位置，这种黑洞以前从未被证实存在于我们的星系中。

在1月10日发表在《天体物理学杂志》上的一项研究中，日本的研究人员描述了这种奇怪的尘埃云，它看起来像一只大头长尾蝌蚪，位于距离地球约27000光年的人马座银河系中心附近。

银河系的这一区域被称为中央分子区，其密度极高。形成恒星的尘埃云，聚集在我们银河系中心的超大质量黑洞（称为人马座A*）周围。即使在这种极端的环境中，“蝌蚪”的形状和运动对研究人员来说也很突出。

该团队利用夏威夷的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜，和日本长野的野边山 45-m射电望远镜的观测结果，对“蝌蚪”及其周围环境进行了多波长的分析。研究人员确定，由于附近物体的强烈引力，“蝌蚪”正被拉伸成不同寻常的形状。然而，无论他们在哪种波长下观察，该团队的搜索都没有发现，任何足以导致这种变形的物质的迹象。

这种明显的缺席揭示了，一个关于隐形物体身份的重要线索。

研究人员在研究中写道：“蝌蚪的空间紧凑性，和其他波长的明亮对应物的缺失表明，该物体可能是一个中等质量的黑洞。”

黑洞的质量如此之大，以至于没有任何东西，甚至是光，都无法逃脱它们的引力，因此天文学家无法直接看到它们。然而，研究人员可以根据这些宇宙怪物扭曲空间和周围物体的方式，来识别黑洞。

迄今为止发现的大多数黑洞分为两类：恒星质量黑洞，其重量可达地球太阳质量的100倍，在大质量恒星在自身重力下坍塌时形成。以及超大质量黑洞，它们位于几乎所有大星系的中心，质量可能是太阳的数百万到数十亿倍。科学家仍然不能确定，宇宙中的超大质量黑洞是如何形成的。

在这两类黑洞之间，是一种难以捉摸的第三类黑洞：中等质量黑洞。这些物体可以在100到100000个太阳质量之间，被认为是黑洞理论中的“缺失环节”，因为它们的中等大小，可能代表了较小黑洞和超大质量黑洞之间的关键的增长阶段。

到目前为止，在整个宇宙中，只有少数中等质量黑洞候选者被发现。尽管已经发现了几个候选者，包括银河系中心附近的四个候选者，但银河系中从未有被证实存在。

当研究作者计算出，将“蝌蚪”伸展成其独特形状所需的质量时，他们发现一个大约10万个太阳质量的黑洞是最可能的罪魁祸首。

尽管这一发现需要进一步的观测来证实，但星系中心附近存在另一个潜在的中等质量黑洞，这表明它们可能比天文学家先前认为的更丰富。这给未来的研究人员提供了一个很有希望的目标，以寻找宇宙中最巨大的缺失环节之一。