宇宙馬蹄星系驚現360億太陽質量黑洞：揭示宇宙級巨獸的形成奧秘

天文學家們在距離地球約50億光年的「宇宙馬蹄」星系中，偵測到一個質量高達360億個太陽質量的超大質量黑洞。這項發現將此黑洞列為已知最龐大的黑洞之一，並可能刷新我們對黑洞質量上限的認知，同時為理解星系與其中心黑洞的共同演化歷程提供了重要線索。該研究發表於2025年8月的《皇家天文學會月報》，由巴西聯邦南里奧格蘭德大學的博士候選人卡洛斯·梅洛領導。

為精確測量這個遙遠且不活躍的黑洞質量，研究團隊結合了重力透鏡效應與恆星運動學。宇宙馬蹄星系因其巨大質量扭曲時空，將後方星系的光線彎曲成馬蹄形「愛因斯坦環」，這為偵測中心黑洞提供了獨特機會。重力透鏡效應如同宇宙級放大鏡，顯示黑洞對光線路徑的影響。同時，分析黑洞周圍恆星以近乎每秒400公里的速度繞行，科學家得以推算出黑洞質量。這種結合兩種方法的策略，大大提高了測量結果的確定性，尤其是在遙遠距離上克服了僅依賴恆星運動學的局限性。

英國樸茨茅斯大學的研究員湯瑪斯·科萊特教授表示：「這是有史以來發現的質量最大的十個黑洞之一，而且很有可能是其中最大的一個。」他指出，相較於其他黑洞質量測量常帶有的較大不確定性，他們的新方法提供了更高的確信度。宇宙馬蹄星系被歸類為「化石星系群」，這意味著它可能是由多個早期星系合併而成並吸收了周圍伴星系。這種劇烈的合併過程，很可能是其中心孕育出如此龐大黑洞的關鍵原因。這項發現不僅揭示了宇宙中極端結構的存在，也暗示了星系與其中心黑洞的成長是緊密相連的，如同宇宙演化進程中相互促進的動態過程。

這項研究的意義深遠，它挑戰了我們對黑洞質量上限的既有觀念，並為理解宇宙中最大質量黑洞的形成機制提供了關鍵線索。科學家認為，星系的成長過程會將物質匯聚到中心黑洞，進而影響兩者的共同演化。透過研究宇宙馬蹄星系這個極端案例，我們得以一窺星系與黑洞共同成長的「終極狀態」，這對於解開宇宙結構形成的根本問題具有重要啟示。