清华大学天文所教授江国兴带领的国际研究团队，发现一个正在吞噬恒星的罕见黑洞候选者。这类“中等质量黑洞”被称为黑洞家族的“失落拼图”，在天文观测中极为罕见。研究成果不仅发表在权威《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal），更登上美国太空总局（NASA）官网，获得国际重视。
黑洞是宇宙中神秘的存在之一，由于本身不发光，科学家只能通过周围物质的变化来推测它们的存在。常见的线索，就是当黑洞“进食”时发生的温度与光强度变化，成为识别它的重要依据。目前已知的黑洞主要有两种，小黑洞的质量大约是十几颗到上百颗太阳，而超大质量黑洞则可达上百万甚至上亿颗太阳。介于两者之间的“中等质量黑洞”却几乎没有直接证据，因此被喻为黑洞演化拼图中“失落的一块”。
江国兴表示，这次发现起因于一次异常增亮。NGC 6099 HLX-1光源位于武仙座，距离地球约4.5亿光年。它在2009年首度被钱德拉X光望远镜观测到，2012年亮度暴增超过100倍，之后逐年转弱。江国兴回忆指出，这个天体忽然特别亮，让我开始注意到它。而论文第一作者、清华天文所研究生张怡琪表示，这种剧烈的亮度信号通常出现在星系中央，与超大质量黑洞有关。但这颗位于星系外围的天体却释放出罕见的超亮X光信号，符合理论中对中等质量黑洞的预期，因此特别受到关注。
张怡琪强调，中等质量黑洞不像超大质量黑洞那样持续吞噬物质、长期发出强烈光芒，也不像小黑洞数量多、容易被观测到。它们平常低调，只有在“进食”时才会短暂发出亮眼的X光信号，让天文学家有机会捕捉。
为了确认这颗天体，研究团队运用哈勃太空望远镜、钱德拉X光望远镜，以及欧洲太空总局的XMM-Newton望远镜，进行约3年的观测与分析。结果显示，NGC 6099 HLX-1在2012年X光信号的温度高达约300万度，正符合黑洞撕裂恒星时会出现的高温现象，当时的亮度也达到最高峰。更重要的是，它周围存在密集的恒星群，就像一座“自助餐厅”，为黑洞提供源源不绝的食物来源。
除了X光数据，团队也从可见光观测找到线索，并结合模拟结果分析。在天体周围观测到的蓝光，显示可能来自黑洞附近高速旋转物质的温度变化；红光则与周围密集的星群相关。这些跨波段证据相互印证，排除了单颗恒星或其他天体的可能性，使这个天体成为中等质量黑洞的有力候选者。
这项研究由清华大学领队，合作伙伴包括意大利国家天文物理研究所、澳洲斯威本科技大学、法国巴黎城市大学、美国哈佛-史密松天文物理中心等机构科学家，并获国科会支持。团队指出，目前这个中等质量黑洞仍是一个“候选者”，需要更多观测验证，但这项成果已是探索黑洞的重要里程碑，也显示黑洞不只出现在星系中心，外围同样可能存在，有助于理解黑洞的形成与增长。
(首图来源：清华大学提供)
