宇宙大惊奇！科学家直击“流浪黑洞”正在吃星星

科学家绘制的黑洞吞噬恆星示意图。恆星被撕裂后的物质（橘色部分）高速环绕黑洞，形成明亮的吸积盘，并释放出高能X射线（粉色部分），使天文学家能观测到这类宇宙事件。（图：ESA/C.Carreau）

根据科技新闻网站《SciTechDaily》报导，一个由加州大学柏克莱分校天文学家领导的团队，在一处最意想不到的地方，发现了一场宇宙级的“猎食”事件。他们首次观测到一颗巨大的“流浪黑洞”，正在一个星系的边陲地带，将一颗不幸靠近的恆星撕成碎片并吞噬。

这项发表于《天文物理学期刊通讯》（The Astrophysical JournalLetters）的研究，不仅是首次以光学观测证实的“偏离核心的潮汐撕裂事件”，更为科学家寻找宇宙中潜藏的“游荡黑洞”群体，开闢了一条全新的道路。

黑洞本身不发光，天文学家只能透过它们与周遭物质的互动来间接发现。当一颗恆星过于靠近大质量黑洞时，黑洞强大的引力会将恆星拉伸、撕裂成细长的物质流，这个过程被生动地称为“面条化”（spaghettification）。这些恆星的残骸会形成一个围绕黑洞高速旋转的炽热圆盘，称为“吸积盘”（accretiondisk），并释放出极其明亮的光芒，这种现象即为“潮汐撕裂事件”（Tidal Disruption Event, TDE）。

过去，人类发现的近百起TDE事件，几乎全都发生在大型星系的中心，因为那裡是超大质量黑洞通常的栖息地。然而，这次被命名为“AT2024tvd”的事件，却打破了这个惯例。

观测数据显示，这场TDE事件发生在距离该星系中心约2600光年远的郊区。而这个星系的中心，本身就存在一个质量约为太阳1亿倍的超大质量黑洞。这次在郊区被发现的“肇事者”，是一个质量约为太阳100万倍的“流浪黑洞”。

论文第一作者、柏克莱大学的姚昱汉博士在报导中解释，这类“流浪黑洞”的存在，理论上是星系合併的必然结果。当两个星系碰撞融合时，它们各自中心的超大质量黑洞也会被带到同一个星系内，在它们最终合併之前，其中一个或多个黑洞可能会在星系中游荡数十亿年。

这次的发现具有多重意义。首先，它证实了透过系统性地搜索TDE事件的独特光学信号，是找到这些难以捉摸的流浪黑洞的有效方法；其次，它为未来的重力波探测计划，如欧洲太空总署的“雷射干涉太空天线”（LISA）任务，提供了强而有力的支持。

LISA计划预计在下个十年发射，其探测目标正是像这次发现的两个黑洞这样，质量在数百万太阳质量的黑洞合併时所释放出的重力波。

这项发现，不仅让我们窥见了一场发生在6亿光年外的宇宙奇观，更为理解星系如何成长、黑洞如何合併，以及宇宙最极端物理现象，提供了珍贵的观测证据。



此为“潮汐撕裂事件”（TDE）示意图，描绘一颗恆星被黑洞的强大引力“面条化”并吞噬的过程。天文学家正是透过观测这种事件发出的强光，来寻找宇宙中的黑洞。（图：NASA,ESA, STScI, Ralf Crawford （STScI））