NASA華裔科學家：怪獸黑洞 或藏我們身邊

黑洞合併時像極了太極圖中旋轉的陰陽魚。（NASA）

雙子星望遠鏡。（雙子星天文台）

就在不到2個月以前，美國太空總署（NASA）宣布發現質量為太陽210億倍的超級黑洞。而4月6日，NASA宣布發現另一個超級黑洞，質量為太陽的170億倍，而且發現的位置顛覆天文學家的普遍認知——位於一個星系稀少的星系群，也就是所謂的「星系荒野」中心——這與原先預期的巨大黑洞存在環境不符。

新發現黑洞為何特別

由加州大學柏克萊分校華裔天文物理學教授馬中珮帶領的團隊，發現了這個位於僅有20個左右星系的波江座、距地球約2億光年的橢圓星系NGC 1600中心的超級黑洞。這項發現意味著超級黑洞或許遠比先前想像的還要常見。馬中珮比喻說：「這就像是在堪薩斯州小鎮中矗立的摩天大樓。」

馬中珮的團隊2年前開始研究恆星、暗物質及地球附近100個最大星系中心的黑洞，而新發現的黑洞被暱稱為「NGC 1600怪獸」。過去的觀點認為，這種大小的星系不太可能有黑洞，而超級黑洞通常都在星羅密布的星系群中心被發現，包括先前在擁有逾千個被確認星系的后髮座星系團中最亮星系NGC 4899中發現的黑洞。

馬中珮說：「后髮座這種豐饒的星系團非常罕見，但NGC 1600這種大小的星系卻較常見……現在的問題是：『這是冰山一角嗎？』或許還有更多『怪獸黑洞』不住在大樓林立的曼哈頓，而是在中西部平原罕無人跡的偏僻小鎮麥田中」。

根據哈柏調查對於黑洞的研究，科學家認為黑洞質量和所在星系群中央核心大小成正比。這次發現的超級黑洞的質量佔NGC 1600星系的2%，比一般黑洞高10倍。「正比關係」無法應用在此。馬中珮認為，新發現對天文學研究的意義在於探究這個黑洞的質量從何而來？

馬中珮團隊嘗試對這個超乎意料的現象提出解釋，認為這個超級黑洞的成因可能是早前2個星系合併的結果。馬中珮形容這個黑洞可能非常「貪吃」，在形成過程中不斷吞噬周圍的氣體，從而越長越大，「現在成為一個『沉睡的巨人』」。無論如何，NGC 1600星系都是能讓科學家研究重力波的良好環境，「因為重力波的產生不是來自於結合完成的黑洞，而是正在旋轉或碰撞中的黑洞」。

新發現黑洞如何找到

馬中珮還表示，從事「黑洞研究本身也是個黑洞」，而始終保持好奇與興趣，讓自己有不斷的耐心與毅力在這一浩瀚未知的領域長期堅持。黑洞對她來說充滿魅力，黑洞的引力讓其不可見，需要透過間接方式發現。而在人類居住的太陽系所在的銀河系中，研究黑洞的性質能讓人了解宇宙的過去和未來。

馬中珮出身新聞學研究世家，父親是知名新聞學者馬驥伸，母親是曾任中華民國監察委員的資深媒體人黃肇珩。而她自己鑽入黑洞研究領域已有8年。新發現是她的團隊在近5年來發現的第2個超級黑洞。他們透過位於夏威夷的雙子星望遠鏡測量星體移動速度，發現這些星體明顯受到黑洞的引力。他們還計算出黑洞的質量。

團隊發現，在星系中心往外3千光年內的星體，一部分圍繞著黑洞轉，而且小心翼翼地避免和黑洞太靠近；另一部分卻直接遠離中心，表明它們曾與黑洞靠太近，以至於被黑洞的力量往外推，這種情況特別可能是發生在雙黑洞系統中。而哈柏望遠鏡以往拍攝的影像也支持有關推測：NGC 1600星系中間的亮度明顯比其他橢圓星系弱；被往外推的星體數量推測可能有400億個，彷彿把整個星系的星體都彈了出去。