中国科学院上海天文台安涛研究员带领的国际团队在距地球约2.3亿光年的矮星系MaNGA 12772-12704中发现了一个偏离星系中心约3千光年的活跃黑洞,这是目前红移最低、证据最扎实的矮星系“离核、原位吸积、带喷流”黑洞案例之一。
该黑洞质量约为太阳的30万倍,属于中等质量黑洞范畴。通过甚长基线阵列射电望远镜(VLBA)观测,团队确认其射电核心亮温度超过十亿开尔文,并观测到沿东南方向延伸约2.2秒差距的射电结构。这些特征表明该黑洞正在稳定吸积并形成喷流,且在近30年尺度呈现非单调光变,符合长期原位吸积特征。
研究团队基于“近邻星系光谱巡天”(MaNGA)数据,在628个AGN候选矮星系中筛选出11个最有希望探测射电辐射的目标。最终仅MaNGA 12772-12704同时具备“致密高亮温度、秒差距喷流、30年时域光变”三重确证证据,成为目前唯一获得确证的矮星系游离黑洞。
这一发现打破了传统认为大质量黑洞主要在星系中心吸积的传统认知,为理解早期宇宙超大质量黑洞快速生长提供了新视角。研究显示,黑洞即使位于星系边缘,也能通过分布式进食方式稳定吸积,并对周围环境产生显著影响,包括注入能量、扰动气体动力学和调控恒星形成。
当前观测表明,约62%的MaNGA矮星系AGN候选体存在偏离星系光学中心的现象,但受限于观测手段,明确确认此类黑洞仍极为困难。随着极大口径光学望远镜、FAST核心阵和平方公里阵列射电望远镜(SKA)等新一代设备的投入使用,未来有望发现更多此类“隐形旅人”,推动黑洞-星系共演化理论的进一步发展。
该研究成果于2025年9月6日发表在《科学通报》上。研究团队由来自中国、西班牙、瑞典、韩国等国家的科研人员组成,通讯作者为安涛研究员,第一作者为刘媛琪助理研究员。
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