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近日，安徽师范大学物理与电子信息学院舒新文教授领衔的研究团队发现了中等质量黑洞吞噬恒星发出的X射线准周期振荡信号。这是天体物理学家首次发现该类现象，它为宇宙中存在中等质量黑洞提供了关键证据。该研究成果日前在线发表于国际期刊《自然·天文学》上。
该研究成果主要合作者包括来自中山大学、中国科学技术大学以及广州大学的科研人员。
黑洞是广义相对论预言的奇妙天体，具有独特的时空结构。目前已知的黑洞大致分为两大类：第一类是大质量恒星死亡后遗留的产物，质量在几倍到几十倍太阳质量之间，称作恒星级黑洞；另一类质量为太阳的百万倍以上，称为超大质量黑洞，一般位于星系的核心。介于黑洞质量谱系间隙的中等质量黑洞虽被理论预言为超大质量黑洞演化的“种子”，却缺乏可靠的观测证据。如何寻找和探测中等质量黑洞这一特殊族群，是当今物理学和天文学最重要的前沿问题之一。
左图为中等质量黑洞所在星系的光学图像；中图为中等质量黑洞撕裂恒星的艺术想象图，以及实际观测的X射线准周期光变信号；右图为光变信号对应的功率密度谱。（安徽师范大学供图）
据了解，研究人员锁定一例特殊的中等质量黑洞潮汐瓦解恒星事件候选体，通过分析相关观测数据，在其X射线辐射中探测到周期约85秒的准周期性振荡信号。结合X射线能谱分析，研究人员推算出该黑洞质量介于9900至16000倍太阳质量，属于典型的中等质量黑洞范畴。
舒新文教授表示，该发现不仅为理解中等质量黑洞的物理性质提供了关键信息，也为未来利用潮汐瓦解恒星事件的X射线辐射（如我国天关卫星的观测），进一步探测和研究中等质量黑洞奠定了坚实基础。
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