巡天计划结合AI 发现宇宙中超大质量流浪黑洞

【大纪元2026年08月10日讯】（大纪元记者薛止墨编译报导）如果说繁星点点的星系像是宇宙之海上的明亮舰队，那么座落于其核心的超大质量黑洞，就像是稳固舰队的深色巨锚。这些质量介于数百万至数十亿倍太阳质量的暗黑巨兽，通常坐镇于大型星系的中心，以其强大的引力牵引形塑周遭环境。但如果其中一个黑洞不知怎地脱锚漂走了，会发生什么事？

长期以来，天文学家一直难以回答这个问题，因为这些游牧型黑洞（Wandering Black Holes，又称流浪黑洞或漫游黑洞）潜伏于星系外围，在几乎空无一物的深空中寂静移动时，既不发出任何光也不吐露蛛丝马迹——除非它们刚好嘴馋，吞下一份路过的恒星当作点心。

如今，一项发表于《天体物理学杂志通讯》（The Astrophysical Journal Letters）的新研究，找到了一个这样在星际空间漂流的沉默超级杀手——研究团队透过一颗濒死恒星的超亮爆发，捕捉到了迄今最明确的“远离星系中心的超大质量黑洞”例证。

一场距离星系核心3万光年的“宇宙惨案”

当一颗恒星过于靠近黑洞时，黑洞强大的潮汐力会将其拉扯、撕裂并吞噬，这种现象称为潮汐撕裂事件（Tidal Disruption Event, TDE）。

2025年11月，研究团队即时观测到了一起极其罕见的TDE爆发（编号TDE 2025abcr）。这次爆发短暂地放射出相当于100亿颗太阳的闪耀光芒，并在紫外线波段连续数月压过其宿主星系。爆发地点位于鲸鱼座方向、距离地球约7.5亿光年的一个大质量星系边缘。分析显示，引发这场巨变的黑洞质量约为太阳的100万倍。

该研究的第一作者、马里兰大学暨NASA戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center）天体物理学家史坦（Robert Stein）说：“如果你只看那片天区，你绝对猜不到那里藏着一个超大质量黑洞；正是因为它刚好吃掉了那颗恒星，我们才有机会锁定它的位置。”

这并非科学家首次发现偏离星系中心的黑洞TDE。2024年已有研究发现过距离某星系核心约2,600光年的类似事件。然而，本次发现的TDE 2025abcr距离其宿主星系（WISEA J014656.04-152214.7）中心超过3万光年！这使该黑洞成为目前天文学界所见偏离母星系核心最远、且证据最确凿的超大质量游牧型黑洞。

（注：2023年虽有另一个团队发现了一个疑似超大质量游牧型黑洞，其后方拖着一道长达20万光年的恒星轨迹，但该因天体缺乏TDE这类光学爆发的铁证，亦不排除只是某种特殊星系结构。）

动用巡天望远镜与AI技术 与时间赛跑的观测行动

能在茫茫宇宙中抓到这闪烁的一瞬，得益于先进的巡天技术与机器学习。史坦及其同事最初是在加州帕洛玛天文台的兹威基瞬变设施（ZTF）数据中注意到这个异常讯号的。

ZTF巡天计划持续不断地扫描夜空，每晚会侦测到高达50万次的显著天体闪光。要在海量数据中筛出珍贵的TDE爆发，必须仰赖经过专门训练的人工智能（AI）模型。当AI标记出这个候选目标时，尽管其位置远在星系边缘，但光谱特征已“毫无疑义”。

后续动用其它设施的观测——例如智利的南方天体物理研究（SOAR）望远镜，以及美国航空航天局（NASA）的尼尔‧盖瑞尔斯雨燕天文台（⁠Neil Gehrels Swift Observatory）——成功确立了这项发现，而且时机刚刚好：初次侦测之后，史坦团队只有短短几个月可以仔细研究这个快速黯淡的TDE，之后那片天区就会转到太阳背后而不再可见。

未参与此研究、但曾在2023年追踪过那个疑似游牧型黑洞的耶鲁大学天体物理学家范多库姆（Pieter van Dokkum）赞许道：“这类长期研究非常困难，因为你只有一次机会。但这群研究者极其用心，在事件消逝前抓取了最丰富的关键资讯。”

他补充说，自然而然的下一步，是找到“不只一个、而是一整批这样的天体，因为那样才能做统计研究”。

黑暗巨兽为何“离家出走”？

天文学家最关心的核心问题是：这些本该坐镇星系中央的庞然大物，究竟是怎么流浪到离星系中心3万光年的宇宙荒郊？

理论学家提出了两种主要机制：

矮星系并合（Minor Galaxy Merger）：

当一个较小的矮星系落入大星系时，矮星系的外围恒星被剥离，而其原本的核心黑洞则孤独地徘徊于大星系的边缘地带，尚未有足够时间沉降至新家的核心。

三体引力甩射（Three-body Gravitational Slingshot）：

当两个星系合并时，各自的超大质量黑洞会形成双星系统。若此时有第三个星系并入，三颗黑洞会陷入复杂的引力拉锯战（三体问题），其中质量最轻的黑洞极可能被强大的引力摆甩出去，猛烈弹射至星系外围甚至星际空间。

这意味着史坦团队新发现的这个流浪者，可能正处于向内沉降的过程中，也可能正在被永久甩出星系的路上。

开启流浪黑洞的宇宙统计学

在漫长的宇宙演化史中，无数星系经历过并合与碰撞，理论上应有大量游牧型黑洞散布在宇宙各处。

加州大学圣塔芭芭拉分校凯维里理论物理研究所（Kavli Institute for Theoretical Physics）的伊斯兰（Tousif Islam）指出：“弄清楚这个黑洞从何而来相当有意思。如果能持续观测到10个、20个这样的事件，我们就能建立起对宇宙流浪黑洞的统计性理解。”

随着新世代天文观测设施——例如性能更强大、巡天观测更深广的薇拉‧鲁宾天文台（Vera C. Rubin Observatory）投入运行，天文学家预计未来几年内将发现数十甚至数百个这样的流浪黑洞。这群隐匿于黑暗中的宇宙游牧者，终将在强光爆发的瞬间，逐一揭开星系演化与碰撞交响曲的神秘面纱。◇

责任编辑：李琳#