像偵探仔細心探案一樣，天文學家們收集證據、排疑，直到他們找到X射線探測到的一個星球的消亡，且可追溯到神祕的中等品質大小黑洞的最佳證據。這對天文學家來說是長期探索的喜訊，因為該類黑洞在黑洞家族中的缺失環節一直阻礙著探索程序。NASA的哈勃天文望遠鏡採用X射線多鏡望遠鏡對一個可疑的潮汐力瓦解現象進行追蹤探測。

高解析度影像揭示了系外星系黑洞的藏身之謎。

這個現象是由一個路過的小行星極度接近一個黑洞的引力並被其潮汐力撕碎時引起的。恆星蠶食造成的高溫違背了黑洞呈現的X射線暴。哈勃望遠鏡分辨出這個X射線暴的源頭來源於一個銀河系外的星群。這類星群一直以來被視作是極有可能發現中等品質大小黑洞的地方。這項發現排除了X射線暴來自於銀河系內任一源頭的可能性。

天文學家已經找到了宇宙凶殺案殺手的最佳證據：一個被稱為“中等品質”的神祕黑洞。這個黑洞撕碎了一顆偏離它太近的恆星，從而暴露了它自己的存在。

新發現的黑洞的品質約為太陽品質的5萬倍，比位於大星系核心的超大品質黑洞（是太陽品質的數百萬或數十億倍）要小，但比大品質恆星坍塌形成的恆星品質黑洞要大。

這些所謂的中等品質黑洞(IMBHs)是黑洞演化過程中一個長期尋找的“缺失環節”。儘管有一些其他的可能的IMBH，研究人員認為這些新的觀測是宇宙中中等大小黑洞存在的極有力的證據。

通過兩個X射線探測器和NASA哈勃天文望遠鏡敏銳視覺的通力合作，天文學家們弄清楚了這個宇宙巨獸的真面目。

“中等品質大小的黑洞是很難捕捉到的，因此仔細考慮並弄清楚每個可做備選物體的理由是非常重要的，哈勃在這一點上為我們提供了篩選備選物體的可能性。”本研究主要調查人員，新罕布什爾大學(University of New Hampshire)物理學家、天文學家林大成說到。研究成果刊登在了《天體物理學雜誌》期刊中。

這個夏洛克·福爾摩斯式的探案故事，講述了天文學家們是如何一絲不苟地、一步一步立案捉凶的。

林和他的團隊在NASA的錢德拉X射線天文臺及歐洲航天局的X射線多鏡任務（XMM-Newton）帶領下展開了追蹤行動。2006年，這些高能衛星探測到了超級X射線爆，但天文學家們並不確定這是源於系內還是系外的。研究人員將其歸因於一個行星在極接近一個超強引力體（例如黑洞）後被撕碎所產生的結果。

出人意料的是，名為3XMMJ215022.4-055108X射線源並不位於銀河系中心，通常在那兒分佈有大量黑洞。這點點燃了天文學家們認為IMBH（中等品質大小黑洞）可能是罪犯的希望。不過在這之前還有另一個可能性有待排除，。一顆位於我們銀河系的中子星，在巨熱之後正在冷卻，中子星是恆星被壓縮後的殘餘。

哈勃被派去解決X射線暴的精準位置問題。高解析度的深度影像為所示X射線並非僅來源於我們星系提供了有力證明。相反，在另一個星系的邊緣有一個遙遠的高密度星群——正是天文學家們期待發現一個IMBH的地方。哈勃之前的研究表明一個星系中分佈了大量黑洞，這些黑洞相應地會導致星系中心的膨脹。換言之，星系越大，黑洞越多。因此，3XMM J215022.4−055108 的星群很可能是一個低密度黑洞矮星系的核心之一，這個矮星系受它現在密切接觸的一個更大的宿主星系的引力和潮汐力擾動。

IMBH很難被發現，相比超級黑洞，它們更小，也更不活躍，也尚未發現可用的燃料源，也沒有強大的引力吸引小行星或者宇宙中的其他可以產生X光的物質。本質上，天文學家們需要在IMBH正在蠶食星球的時候帶住這個小罪犯。林和他的同事們仔細查閱了x射線多鏡任務的資料檔案，從成千上萬個觀察物件中找出一個IMBH疑犯。

通過已被撕碎的星球發出的X光，天文學家們預測黑洞品質約為5萬個太陽品質。該品質依據x光的亮度及譜形得出。“相比之前典型地僅X光亮度來確認的IMBH疑犯，這要靠譜多了。”林說，“我們之所以選用光譜擬合來測量IMBH品質的原因在於它的光譜展開顯示了一種狀態，一種廣為人知且易懂的觀測恆星品質黑洞成長的方式。”

這個物體並非第一次作為備選的IMBH。2009年，哈勃聯合NASA的斯威夫特天文臺以及X射線多鏡任務的天文望遠鏡來探究一個叫做HLX1（超亮X射線源ESO243-49HLX-1）的IMBH,位於ESO 243-49星系的邊緣地帶。它同時也處於一個年輕的，超大藍星群的中心，這個星群也可能是矮星系核心的一部分。X射線是從黑洞周圍一個巨熱的吸積盤發出來的。

找到這個木棉打開了一扇大門，有可能有更多的潛伏者在黑暗中未被發現，等待著被一顆離我們太近的恆星送走。林計劃繼續他細緻的偵查工作，使用團隊證明是成功的方法。許多問題有待回答。超大品質黑洞是從IMBH中生長出來的嗎？如何嵌入自己的形式？稠密的星團是他們最喜歡的家園嗎？

哈勃太空望遠鏡是美國航天局和歐空局（歐洲航天局）的國際合作專案。位於馬里蘭州綠帶的美國宇航局戈達德太空飛行中心負責管理這臺望遠鏡。位於馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所（STScI）負責哈勃望遠鏡的科學操作。STScI是由華盛頓特區的天文學研究大學協會為NASA運作的。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3.李海碩 Fallin-hubblesite