幾十年來，天文學家一直在苦苦尋找「缺失環節」黑洞的跡象，也就是質素介於「恒星質素黑洞」和「超大質素黑洞」之間的黑洞。前者散布在整個宇宙中，後者是主宰星系中心的宇宙巨無霸——但說到中等質素黑洞，科學家們只看到了大約十個黑洞的證據。
據 本月初 報道，科學家宣布利用 哈伯太空望遠鏡的數據，發現了迄今為止在 半人馬座歐米茄星系 中存在中等質素黑洞的最佳證據，該星系是被 銀河系 吞噬的星系的殘骸 。而且，看起來尋找 中等質素黑洞 就像在倫敦等公交車一樣；你等了好久才等到一輛，然後突然出現了兩輛！
另一個研究小組發現了另一個中型黑洞的證據，這次它潛伏在 銀河系中心的超大質素黑洞 人馬座 A* (Sgr A*)附近，距離地球約 27,000 光年。
由科隆大學 Florian Peißker 領導的團隊在評估距離人馬座 A* 約 0.1 光年的星團 IRS 13 時發現了這個中等質素黑洞。
「IRS 13 似乎是我們中心黑洞 Sgr A* 成長的必要組成部份，」Peißker 說道。「自從大約二十年前被發現以來，這個迷人的星團一直讓科學界感到驚訝。起初，人們認為它是一顆異常重的恒星。然而，有了高分辨率數據，我們現在可以確認中心有一個中等質素黑洞的構成。」
尋找宇宙中缺失的空洞
已知質素在 5 到 100 個太陽質素之間的恒星級黑洞是由 質素至少為恒星 8 倍的 恒星塌縮 形成 的。然而，超大質素黑洞的起源肯定不同，因為沒有恒星的質素足以塌縮並留下質素 為太陽 數百萬 甚至 數十億倍的殘余物。
這些資訊促使科學家推測， 超大質素黑洞 一定是透過越來越大的黑洞 合並鏈而 誕生的。人們還認為，這些宇宙巨無霸會透過吞噬周圍的物質而成長，包括任何離黑洞太近的不幸恒星，它們會被撕碎，然後塞進黑洞，這就是所謂的 「潮汐瓦解事件」，簡稱「TDE」。
這意味著宇宙中應該存在一批 黑洞「種子」 ，它們存在於恒星質素和超大質素黑洞之間的巨大質素鴻溝中，這些黑洞尚未達到「超大質素狀態」，但質素仍然太大，不可能由塌縮的恒星形成。然而，這些中等質素黑洞一直難以被發現。
和所有黑洞一樣，中等質素黑洞也被一個能捕獲光線的「表面」所包圍，這個「表面」被稱為 事件視界 。由於可觀測宇宙與黑洞內部存在著這個邊界，不僅任何訊號都不可能從黑洞內部傳到更廣闊的宇宙，而且實際上也不可能「看到」黑洞。也就是說，除非它在明亮的潮汐力推移事件中撕裂恒星，或者吞噬周圍的物質，從而產生高溫和明亮的光芒。
然而，中等質素黑洞未能達到超大質素，因為它們周圍沒有豐富的物質可供吸收，所以它們周圍沒有明亮的光線，這意味著它們幾乎完全是黑暗的。因此，科學家必須使用巧妙的技術來探測不吸收物質的中等質素黑洞。例如，他們觀察黑洞周圍可見物質（如恒星）的行為，看看它們是否受到任何 重力效應的影響。 如果是這樣，這些影響可能是由附近的黑洞造成的。
在觀察 IRS 13 時，Peißker 和同事發現，位於銀河系中心的這個星團中的恒星以有序的方式移動。這令人驚訝，因為該團隊原本預計這些恒星會隨機排列。
對於這一觀察結果可能有兩種解釋。要麽是 IRS 13 與 Sgr A* 相互作用，使得其中的恒星有序地移動，要麽是該星團中存在巨大的重力影響，使其保持有序狀態。
利用甚大望遠鏡（VLT） 、 阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA） 和 錢德拉 X 射線太空望遠鏡 等儀器 ，科學家們能夠確定 IRS 13 有序緊湊的形狀確實可能是由於位於 IRS 13 中心的中等質素黑洞的存在。
天文學家從星團中觀測到的 X 射線證實了這一發現，X 射線表明電離氣體以每小時數十萬英裏的速度旋轉。這些熱電離氣體可能正圍繞著這個新發現的中等質素黑洞的嘴部旋轉。
這不僅為天文學家提供了另一個「缺失」的黑洞聯系，而且這一發現還可能解釋圍繞 IRS 13 的一個揮之不去的謎團。這個星團似乎比我們銀河系中其他類似的星團密度大得多——但如果它擁有一個中等質素的黑洞，這是可以預料到的。
該團隊目前打算利用占士韋伯太空望遠鏡 (JWST) 和 極大望遠鏡 (ELT) 對 IRS 13 進行跟蹤研究， 目前這兩個望遠鏡正在智利北部阿塔卡馬沙漠的塞羅阿馬索內斯山頂建造。
該團隊的研究成果於7月18日發表在 【天體物理學雜誌】上。
