宇宙马蹄铁星系惊现360亿太阳质量黑洞：揭示超大质量黑洞的形成之谜

天文学家在距离地球约50亿光年的宇宙马蹄铁星系中，发现了一个质量高达360亿个太阳的黑洞。这一发现发表在2025年8月的《皇家天文学会月报》上，不仅刷新了我们对黑洞质量的认知，也为理解超大质量黑洞与宿主星系的共同演化过程提供了宝贵的线索。

该黑洞的质量是银河系中心黑洞的约10,000倍，属于超大质量黑洞范畴，甚至可能接近理论上的最大质量极限。研究人员利用引力透镜效应和对星系内部恒星运动的观测相结合的方法来精确测定其质量。引力透镜效应是指光线经过大质量天体时会发生弯曲，如同通过透镜，从而放大和扭曲背景光源的图像。在宇宙马蹄铁星系的情况下，其巨大的质量导致背景星系的光被扭曲成一个近乎完整的马蹄铁形状的爱因斯坦环。

该研究团队成员、来自巴西联邦南里奥格兰德大学的博士生卡洛斯·梅洛表示，这个黑洞的探测尤为特别，因为它是一个“休眠”黑洞，在观测时并未活跃地吸积物质，其存在完全是通过其巨大的引力及其对周围环境的影响来确定的。他补充说：“这种方法使我们能够探测和测量宇宙中这些隐藏的超大质量黑洞的质量，即使它们完全寂静无声。”这种结合引力透镜和恒星运动学的方法，后者被认为是测量黑洞质量的“黄金标准”，但通常仅限于近距离星系。

此次发现的黑洞位于宇宙马蹄铁星系，这是一个已知质量最大的星系之一。研究人员推测，该星系可能是一个由多个星系合并而成的“化石星系”，其内部的黑洞也可能是在此过程中逐渐合并形成的。这一过程为解释超大质量黑洞如何能够如此迅速地增长提供了新的视角。正如一些理论所指出的，黑洞的增长与星系的形成密切相关，星系在成长过程中会向其中心输送物质，从而可能催生出超大质量黑洞。

与银河系中心约400万太阳质量的黑洞相比，这个新发现的黑洞质量巨大，但其质量测量的不确定性相对较小。天文学家们希望通过对该黑洞及其宿主星系的深入研究，能够更好地理解宇宙早期黑洞的形成机制以及它们与星系共同演化的复杂关系，并为未来的天文观测提供新的方法和思路。