在科學報告中，我們經常能見到兩種型別的黑洞，一種質量相對較小、另一種超級龐大。

長期以來，我們一直沒能見到一種“中等質量規模”的黑洞。好訊息是，來自日本的一支研究團隊，剛剛在銀河系中心附近找到了一個。

研究配圖（來自：天體物理學快報）

通常情況下，當一些恆星變為超新星時，會留下一個數倍於太陽質量的黑洞（這算比較小的）；或者更加極端，比如銀河系中心的那個超大規模黑洞（質量為太陽的數十萬到數十億倍）。

科學家們一直對黑洞的兩極分化感到疑惑不解，但也從未放棄找到某些處於‘中間地帶’的潛在天體（IMHBs）的想法 —— 即便黑洞的性質，導致其很難被具體觀測。

不過近年來，我們在來自遙遠星系的無線電波觀測中，發現了潛在的 IMBH 。來自 47 Tucanae 星團中的恆星引力，暗示有黑洞將某顆恆星撕成了碎片（產生了耀斑）。

日本國家天文臺的研究人員們，正對位於銀河系中心附近的一團氣體展開研究，因其表現出了奇怪的移動跡象。

在藉助阿塔卡馬大毫米陣列（ALMA）進行觀察後，團隊發現氣體正在某個‘大而無形’的東西周圍攪動 —— 這裡顯然藏著一顆黑洞。

首席研究員 Shunya Takekawa 指出：“詳細的運動學分析顯示，某個質量約為太陽 3 萬倍的神秘天體、潛藏在比太陽小得多的區域中”。

未能在該區域被觀察到的神秘天體，暗示了一顆中等質量的黑洞。透過對其它異常星團氣體的分析，另外一些‘安靜’的黑洞也有望現形。

據悉，這些中等質量的星體，被認為在較大黑洞的形成中，起到了關鍵的作用。

因為較小的黑洞會逐漸融合，最終成為具有足夠的引力、將星系牢固到一起的超大質量怪物。

鑑於這顆新天體距離銀河系中心很近，其最終有望成為該過程的一部分。（這也是宇宙的自然法則）

研究合著者 Tomoharu Oka 指出，這顆中等質量黑洞距離銀河系中心僅為 20 光年。

未來它會像正在落入其中的氣體一樣，落入銀河系中心的超大質量黑洞中，這也暗合了支撐黑洞規模增長的理論。

有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《天體物理學通訊》（Astrophysical Journal Letters）期刊上。原標題為：

《Indication of Another Intermediate-mass Black Hole in the Galactic Center》

黑洞誕生於垂死的恆星，而大多數黑洞的直徑只有30公里，科學家們發現有些黑洞更為龐大，它們叫做“超大質量黑洞”。與整個太陽系的大小相當，甚至其中之一就潛伏在銀河系的中心，我們的太陽系位於銀河系之中，銀河系由包括太陽在內的數10億恆星構成，所有恆星都圍繞著銀河系中心的一片神秘區域旋轉。

銀河系中心是“超大質量黑洞”

位於夏威夷·莫納克亞山的“凱克望遠鏡”，能夠觀測到銀河系的中心，科學家用紅外望遠鏡觀測銀河系，他們發現了一個擁有數百萬成員的高密度恆星群，15年間“凱克望遠鏡”拍攝到的數千張照片，可以追蹤到銀河系中心的恆星，圖片揭開驚人的事實，銀河系中心的恆星以數百萬公里的時速高速移動。

圖解：“凱克望遠鏡”15年對銀河系中心擁有數百萬成員的高密度恆星群的影像追蹤

它們看起來就像繞著隱形太陽高速旋轉的微小行星，但是它們並非行星，而是恆星。一定有非同尋常的引力牽引，這些巨星沿著如此靠近中心的軌道高速轉動，宇宙中只有一種物體具有如此大的牽引力，那就是“超大質量黑洞”。在銀河系的中心存在一個，質量為太陽400萬倍的黑洞。

這是一個重大的發現，銀河系中的萬物，包括我們的太陽都在圍繞著一個“超大質量黑洞”執行，但是黑洞並非只存在於銀河系中，宇宙中很多星系的中心都存在超大質量黑洞。仙女星系是離我們最近的鄰居，它繞著一個比太陽重1.4億倍的黑洞旋轉，“M87”星系中心的黑洞，是太陽重量的200億倍。

圖解：“M87”星系團中心黑洞

黑洞是怎樣變得如此巨大？它們又是為何存在於銀河系中呢？

宇宙剛剛誕生的時候，那時候宇宙充斥著大爆炸殘留的氣體雲，一些地方擁有濃稠的星際氣體，從而形成了數百萬顆恆星，最初的恆星中多數都是“超大質量恆星”，它們溫度極高，燃燒速度也快，它們在爆炸後產生了大量的黑洞， 引力將許多黑洞牽引到了一起，在早期宇宙中它們相互合併，形成更大的黑洞，數億年間黑洞不斷增長，產生更大的引力，拖入越來越多的星際氣體，新的恆星從氣體中誕生，形成了原始的星系，黑洞不斷吸入氣體，直到吞不下任何東西，直至宇宙中最強大的能量噴發。

一個年輕的星系就是由氣體中，誕生的恆星構成的星團，新的星系中心存在一個年輕的“超大質量黑洞”，透過吞噬氣體而不斷成長，當星系很年輕正在成形之時，中心形成了一個超大質量的黑洞，而氣體不斷墜落其中，繼續形成星系，在中心黑洞附近，物體變得非常炙熱，物質不斷升溫度，氣體飛速進入黑洞，但是黑洞變得過於飽和，不再有空間，可供多餘的炙熱氣體進入，無法進入的氣體被黑洞吐出，噴入太空形成巨大的能量流，每束能量流都比我們的太陽系寬20倍，它們在銀河系中一路飛馳，所向披靡，這個超大質量黑洞點燃了一個“類星體”。

“類星體”是宇宙中最亮的物體，它們的亮度很高，令整個星系黯然失色

“M87星系”中的類星體噴發的照片，說明這次的噴發是十分猛烈的，它距離地球5000萬光年。類星體從所在星系噴出大量星際氣體，每分鐘噴出的氣體總量相當於10個地球，氣體受熱膨脹向外擴散，規模很巨大，產生了“黑洞風”，也就是從黑洞噴出的氣體。

黑洞吸入氣體，“類星體”將氣體噴出，最終宇宙中沒有多餘的氣體來製造恆星，氫氣也就停止了成長。星系最終的規模取決於其中心的黑洞，二者休慼相關。失去了氣體原料，類星體逐漸萎縮並消失了，星系中心只剩下一個超大質量黑洞和許多年輕的恆星，銀河系年輕的時候就是這樣。

在銀河系早期，當它還是個年輕星系的時候，銀河系中心的超大質量黑洞就是一顆類星體，但現在銀河系成長起來了，整個星系安靜下來了。

如今天文學家正在尋找類星體，找到黑洞弄清其運轉方式的重要線索，“錢德拉太空望遠鏡”可以探測到類星體發出的“x射線”，它已經找到了數千個類星體，各種形狀的型別體，像太空噴發射線的景象，每個類星體都是年輕星系的雛形，並且在它們中心都存在一個新生的黑洞。

超大質量黑洞的“事件視界”

超大質量黑洞和類星體制造了星系並控制著整個星系，黑洞對於理解星系的形成極為重要，是瞭解星系演化史的關鍵，進一步瞭解黑洞的唯一辦法，就是更加細緻的觀察它，因此天文學家們試圖採取新的方法，拍攝銀河系中心的黑洞，為此他們需要一臺像地球一樣大的望遠鏡。

銀河系的中心存在一個超大質量黑洞，它藏身於圍繞銀河系中心旋轉的星團之中，多數星系中心都隱藏著一個超大質量黑洞，它們確實存在，因為繞其轉動的恆星速度高達每小時數百萬公里，還是有可能對黑洞邊緣也就是“事件視界”進行拍照。在黑洞旋轉的氣體雲中， 尋找黑洞的影子或者大致形狀，光學望遠鏡不能直接觀測到黑洞，但是黑洞周圍的發光熾熱氣體會發射出無線電波，大型無線電望遠鏡能夠接收到這些來自太空的訊號。

位於波士頓附近麻省理工學院的天文望遠鏡，足有30米寬，足夠探測到銀河系黑洞，從25000光年之外發射的非常微弱的無線電輻射，但這架望遠鏡規模太小無法成像。

從夏威夷到智利再到非洲多爾曼的團隊，將全球的無線電望遠鏡連線起來，研究人員有了一個直徑超過16000公里的虛擬圓盤，觀測能力是單個望遠鏡的500倍，虛擬望遠鏡足夠強大，可以拍攝到銀河系中心，超大質量黑洞的“事件視界”，收集到了從銀河系黑暗中心發來的訊號，不斷加強望遠鏡的全球聯網，就會改善影象的質量，黑洞的輪廓將最終顯現出來，2019年首張黑洞照片橫空出世了。

圖解:史上第一張黑洞圖片來自“M87”星系

結語

在遙遠的未來，我們或許可以掌握進入和穿越黑洞的技術，甚至可以在穿越黑洞的旅程中倖存下來，黑洞可能是通向其它宇宙的通道，在黑洞的另一端可能也發生過大爆炸，如果大爆炸就是黑洞的反面，似乎就解釋了宇宙誕生的奧秘。