1ES 1927+654的射电图像揭示了新出现的结构，这些结构似乎是在强烈的射电耀斑后从星系中心黑洞两侧喷出的等离子体射流。2023年6月拍摄的第一张照片没有显示出喷流的迹象，可能是因为热气挡住了它的视线。然后，从2024年2月开始，这些特征出现并扩展到远离星系中心的地方，从每个结构的中心测量的总距离约为半光年。图片来源：uux.cn/NRAO/Meyer等人，2025年

在这位艺术家的渲染中，一股物质流沿着一颗白矮星在1ES 1927超大质量黑洞周围的最内层吸积盘中运行。来源：uux.cn/Aurore Simonnet/索诺玛州立大学

（神秘的地球uux.cn）据麻省理工学院：在过去的几年里，一个超大质量黑洞一直让天文学家们紧盯着他们的望远镜。首先是一场突如其来的失踪，现在是一场岌岌可危的旋转表演。

所讨论的黑洞是1ES 1927+654，其质量约为一百万个太阳，位于一个距离我们一亿光年的星系中。

2018年，麻省理工学院和其他地方的天文学家观察到，黑洞的日冕——一团旋转的白热等离子体——突然消失，几个月后重新组装。这种短暂但戏剧性的关闭是黑洞天文学中的第一次。

麻省理工学院团队的成员现在发现了同样的黑洞，表现出前所未有的行为。

天文学家已经探测到来自黑洞的X射线闪光，其频率在稳步增加。在两年的时间里，以毫赫兹振荡的闪光频率从每18分钟增加到每7分钟。到目前为止，还没有从黑洞中看到X射线的这种戏剧性加速。

研究人员探索了一些可能解释闪光的情景。他们认为，最有可能的罪魁祸首是一颗旋转的白矮星——一颗围绕黑洞运行的死恒星的极其紧凑的核心，并且越来越接近其事件视界，超出这个边界，任何东西都无法逃脱黑洞的引力。

如果是这样的话，白矮星一定是在做一个令人印象深刻的平衡动作，因为它可能会直接到达黑洞的边缘，而不会真正落入其中。

麻省理工学院物理学研究生梅根·马斯特森说：“这将是我们所知道的最接近黑洞的发现。”她是这一发现的共同负责人。“这告诉我们，像白矮星这样的物体可能能够在相当长的一段时间内生活在离事件地平线很近的地方。”

研究人员在马里兰州国家港举行的美国天文学会第245次会议上展示了他们的发现，并将在《自然》杂志上发表研究结果。研究结果也发表在arXiv预印本服务器上。

如果白矮星是黑洞神秘闪光的根源，它也会发出引力波，其范围可以被下一代天文台探测到，如美国国家航空航天局的激光干涉仪空间天线（LISA）。

麻省理工学院物理学副教授、合著者Erin Kara说：“这些新的探测器旨在检测分钟尺度上的振荡，因此这个黑洞系统处于最佳状态。”。

该研究的其他合著者包括麻省理工学院Kavli成员Christos Panagiotou、Joheen Chakraborty、Kevin Burdge、Riccardo Arcodia、Ronald Remillard和Jingyi Wang，以及来自其他多个机构的合作者。

一切正常

Kara和Masterson是2018年观测1ES 1927+654的团队的一员，当时黑洞的日冕变暗，然后随着时间的推移慢慢重建。有一段时间，新改造的日冕——一团高能等离子体和X射线——是天空中最亮的X射线发射物体。

卡拉说：“它仍然非常明亮，尽管几年来它没有做任何新的事情，而且有点咯咯作响。但我们觉得我们必须继续监测它，因为它太美了。”。“然后我们注意到了一些以前从未真正见过的东西。”

2022年，该团队查看了欧洲航天局XMM-Newton对黑洞的观测结果，这是一个基于太空的天文台，可以探测和测量黑洞、中子星、星系团和其他极端宇宙源的X射线发射。他们注意到，来自黑洞的X射线似乎以越来越高的频率脉冲。

这种“准周期振荡”只在少数其他超大质量黑洞中被观察到，在这些黑洞中，X射线闪光以规则的频率出现。

在1ES 1927+654的情况下，闪烁似乎在两年内从每18分钟一次稳步上升到每7分钟一次。

马斯特森说：“我们从未见过它闪烁的速度有如此巨大的变化。”。“这看起来绝对不像一个正常的黑洞。”

在X射线波段检测到闪光的事实表明，源极有可能位于非常靠近黑洞的某个地方。黑洞的最内层区域是高能环境，X射线是由快速移动的热等离子体产生的。

在更远的距离不太可能看到X射线，因为气体在吸积盘中的循环速度较慢。磁盘的较冷环境可以发射光学和紫外线，但很少发出X射线。

卡拉说：“在X射线中看到一些东西已经告诉你，你离黑洞很近了。”。“当你看到分钟时间尺度上的变化时，这接近于事件视界，你的第一件事就是圆周运动，以及是否有东西在围绕黑洞运行。”

X射线激发

无论是什么产生了X射线闪光，都是在距离黑洞非常近的地方发生的，研究人员估计黑洞距离事件视界只有几百万英里。

马斯特森和卡拉探索了各种天体物理现象的模型，这些模型可以解释他们观察到的X射线模式，包括与黑洞日冕有关的可能性。

马斯特森说：“有一种观点认为，这个日冕正在振荡，可能会来回摆动，如果它开始收缩，随着尺度变小，这些振荡会变得更快。”。“但我们还处于理解日冕振荡的早期阶段。”

一种更可能的情况，也是科学家们在所涉及的物理学方面更好地掌握的情况，与一颗白矮星有关。

马斯特森说：“这些东西真的很小，也很紧凑，我们假设它是一颗离黑洞很近的白矮星。”。

根据他们的模型，研究人员估计这颗白矮星的质量可能只有太阳的十分之一。相比之下，超大质量黑洞本身的质量约为100万太阳质量。

当任何物体如此接近超大质量黑洞时，预计会发射引力波，将物体拖得更靠近黑洞。随着它绕得越来越近，白矮星的移动速度越来越快，这可以解释研究小组观察到的X射线振荡频率越来越高的原因。

这颗白矮星几乎处于不可逆转的悬崖上，估计距离事件视界只有几百万英里。然而，研究人员预测这颗恒星不会坠落。

虽然黑洞的引力可能会将白矮星向内拉，但恒星也会将其外层的一部分脱落到黑洞中。这种脱落起到了一个小的反冲作用，使得白矮星——一个非常紧凑的物体本身——可以抵抗穿过黑洞的边界。

卡拉说：“因为白矮星又小又紧凑，它们很难被撕碎，所以它们可以非常接近黑洞。”。“如果这种情况是正确的，那么这颗白矮星就在转折点，我们可能会看到它离得更远。”

该团队计划继续使用现有和未来的望远镜观测该系统，以更好地了解黑洞最内部环境中的极端物理学。一旦天基引力波探测器LISA发射（目前计划于2030年代中期发射），他们特别兴奋地研究该系统，因为该系统应该发出的引力波将处于LISA可以清楚探测到的最佳位置。