几十年来，天文学家一直在苦苦寻找「缺失环节」黑洞的迹象，也就是质量介于「恒星质量黑洞」和「超大质量黑洞」之间的黑洞。前者散布在整个宇宙中，后者是主宰星系中心的宇宙巨无霸——但说到中等质量黑洞，科学家们只看到了大约十个黑洞的证据。
据 本月初 报道，科学家宣布利用 哈勃太空望远镜的数据，发现了迄今为止在 半人马座欧米茄星系 中存在中等质量黑洞的最佳证据，该星系是被 银河系 吞噬的星系的残骸 。而且，看起来寻找 中等质量黑洞 就像在伦敦等公交车一样；你等了好久才等到一辆，然后突然出现了两辆！
另一个研究小组发现了另一个中型黑洞的证据，这次它潜伏在 银河系中心的超大质量黑洞 人马座 A* (Sgr A*)附近，距离地球约 27,000 光年。
由科隆大学 Florian Peißker 领导的团队在评估距离人马座 A* 约 0.1 光年的星团 IRS 13 时发现了这个中等质量黑洞。
「IRS 13 似乎是我们中心黑洞 Sgr A* 成长的必要组成部分，」Peißker 说道。「自从大约二十年前被发现以来，这个迷人的星团一直让科学界感到惊讶。起初，人们认为它是一颗异常重的恒星。然而，有了高分辨率数据，我们现在可以确认中心有一个中等质量黑洞的构成。」
寻找宇宙中缺失的空洞
已知质量在 5 到 100 个太阳质量之间的恒星级黑洞是由 质量至少为恒星 8 倍的 恒星坍缩 形成 的。然而，超大质量黑洞的起源肯定不同，因为没有恒星的质量足以坍缩并留下质量 为太阳 数百万 甚至 数十亿倍的残余物。
这些信息促使科学家推测， 超大质量黑洞 一定是通过越来越大的黑洞 合并链而 诞生的。人们还认为，这些宇宙巨无霸会通过吞噬周围的物质而成长，包括任何离黑洞太近的不幸恒星，它们会被撕碎，然后塞进黑洞，这就是所谓的 「潮汐瓦解事件」，简称「TDE」。
这意味着宇宙中应该存在一批 黑洞「种子」 ，它们存在于恒星质量和超大质量黑洞之间的巨大质量鸿沟中，这些黑洞尚未达到「超大质量状态」，但质量仍然太大，不可能由坍缩的恒星形成。然而，这些中等质量黑洞一直难以被发现。
和所有黑洞一样，中等质量黑洞也被一个能捕获光线的「表面」所包围，这个「表面」被称为 事件视界 。由于可观测宇宙与黑洞内部存在着这个边界，不仅任何信号都不可能从黑洞内部传到更广阔的宇宙，而且实际上也不可能「看到」黑洞。也就是说，除非它在明亮的潮汐力推移事件中撕裂恒星，或者吞噬周围的物质，从而产生高温和明亮的光芒。
然而，中等质量黑洞未能达到超大质量，因为它们周围没有丰富的物质可供吸收，所以它们周围没有明亮的光线，这意味着它们几乎完全是黑暗的。因此，科学家必须使用巧妙的技术来探测不吸收物质的中等质量黑洞。例如，他们观察黑洞周围可见物质（如恒星）的行为，看看它们是否受到任何 引力效应的影响。 如果是这样，这些影响可能是由附近的黑洞造成的。
在观察 IRS 13 时，Peißker 和同事发现，位于银河系中心的这个星团中的恒星以有序的方式移动。这令人惊讶，因为该团队原本预计这些恒星会随机排列。
对于这一观察结果可能有两种解释。要么是 IRS 13 与 Sgr A* 相互作用，使得其中的恒星有序地移动，要么是该星团中存在巨大的引力影响，使其保持有序状态。
利用甚大望远镜（VLT） 、 阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA） 和 钱德拉 X 射线太空望远镜 等仪器 ，科学家们能够确定 IRS 13 有序紧凑的形状确实可能是由于位于 IRS 13 中心的中等质量黑洞的存在。
天文学家从星团中观测到的 X 射线证实了这一发现，X 射线表明电离气体以每小时数十万英里的速度旋转。这些热电离气体可能正围绕着这个新发现的中等质量黑洞的嘴部旋转。
这不仅为天文学家提供了另一个「缺失」的黑洞联系，而且这一发现还可能解释围绕 IRS 13 的一个挥之不去的谜团。这个星团似乎比我们银河系中其他类似的星团密度大得多——但如果它拥有一个中等质量的黑洞，这是可以预料到的。
该团队目前打算利用詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 和 极大望远镜 (ELT) 对 IRS 13 进行跟踪研究， 目前这两个望远镜正在智利北部阿塔卡马沙漠的塞罗阿马索内斯山顶建造。
该团队的研究成果于7月18日发表在 【天体物理学杂志】上。
