在過去的幾年里，一個奇怪的超大質量黑洞成為天文學界的焦點。這一黑洞不僅經歷了突如其來的劇烈變化，還展現出前所未有的動態特性，令天文學家驚嘆不已。

這顆遙遠的黑洞編號為1ES 1927+654，質量約為100萬個太陽質量，位于距離地球2.7億光年的星系中。近日，在美國天文學會第245屆會議上，一個國際研究團隊宣布他們捕捉到這個黑洞表現出了前所未有的行為。

非同尋常的行為

黑洞周圍的冕是由高能等離子體組成的云，并伴隨強烈的X射線輻射，溫度高達10億度。2018年，天文學家觀測到，黑洞1ES 1927+654的冕曾變得黯淡無光，而后又緩緩恢復亮度。在一段時間，重新形成的冕成為天空中最亮的X射線源之一。

這張圖顯示了被稱為“冕”（紫色）的移動特征是如何在黑洞周圍產生X射線耀斑的。（圖/NASA）

到了2022年，科學家通過多鏡面X射線望遠鏡（XMM-Newton）再次觀測到這顆黑洞的異常。他們注意到，從這顆黑洞發出的X射線脈沖的頻率正以穩定的速度加快：在兩年的時間里，從每18分鐘一次增加到每7分鐘一次。這種毫赫茲范圍內的X射線閃爍加速是迄今為止未曾記錄的現象。

1ES 1927+654的射電圖像顯示，在強烈的射電耀斑之后，從星系的中心黑洞兩側噴出的等離子體射流似乎正在形成結構。第一張照片拍攝于2023年6月，沒有顯示出噴流的跡象，可能是因為熱氣擋住了它的視線。然后，從2024年2月開始，這些特征出現并向遠離星系中心的方向擴展。（圖/NRAO/Meyer at al. 2025）

探索起源

是什么導致了這一前所未有的觀察結果？科學家提出多種可能的機制來解釋這種現象。一種模型表明，黑洞的冕可能正在振蕩并開始逐漸收縮，導致隨著尺度的變小，振蕩頻率加快。目前，科學家對黑洞的冕的振蕩的了解仍處于早期階段。

另一種更有可能的解釋涉及一顆白矮星。根據模型推測，這顆白矮星的質量可能約為太陽的十分之一，而相比之下，超大質量黑洞本身的質量則達到約100萬太陽質量。

當任何天體如此接近超大質量黑洞時，它可能發射引力波，這些引力波逐漸將天體拖向黑洞的引力邊界——事件視界（任何東西一旦進入黑洞的這一邊界都將無法逃脫）。隨著白矮星逐漸接近黑洞，其軌道速度會加快，這正是研究團隊觀察到X射線振蕩頻率加速的潛在原因。

實際上，這顆白矮星正處于一條“單程旅途”的邊緣。研究人員估計，它與事件視界之間的距離可能只有幾百萬英里（1英里 ≈ 1.6千米）。然而，盡管如此接近黑洞，研究人員預測這顆白矮星并不會立即墜入黑洞中。雖然黑洞強大的引力作用會將白矮星拉向內側，但白矮星也會不斷脫落其外層的一部分物質，這些物質被黑洞吸積的同時會產生一定的反作用，使得這顆白矮星得以維持平衡并暫時抵抗黑洞的吞噬。這顆白矮星可能正處于一個關鍵的轉折點，未來的觀測將進一步揭示它的命運。

藝術渲染圖：一顆白矮星正繞著超大質量黑洞運行。（圖/Aurore Simonnet / Sonoma State University）

未來展望

研究人員計劃利用現有及未來的天文望遠鏡對該系統進行長期觀測，以深入探索黑洞內部區域的極端物理環境。一旦空間激光干涉儀（LISA）于2030年代中期啟動，將為捕捉該系統發出的引力波提供絕佳機會。

研究人員表示，從這個系統中可以學到的一點是——永遠不要停止關注它，因為它可能隨時揭示新的物理現象。

#參考來源：

https://news.mit.edu/2025/x-ray-flashes-nearby-supermassive-black-hole-accelerate-mysteriously-0113

https://arxiv.org/abs/2501.01581

#圖片來源：

封面圖&首圖：Aurore Simonnet / Sonoma State University