在一个围绕椭圆星系运行的球状星团的中心深处，似乎有一个巨大的黑洞正在撕裂和吞噬一颗老恒星的残骸。我们怎么知道我们正在目睹这场剧烈的恒星毁灭呢？黑洞是挑食的。
这项发现来自钱德拉天文台，这是一个用于探测 X 射线的太空望远镜。这种高能光只能由剧烈事件产生，例如恒星爆炸、强磁场或极热物体。天文学家（包括我一位去读研究生时的老朋友 Jimmy Irwin！）使用钱德拉望远镜检测到一个异常明亮的 X 射线源，该 X 射线源来自 NGC 1399 的一个球状星团——这是一群紧密聚集的恒星。NGC 1399 是一个距离地球 6500 万光年的星系。在上图（钱德拉 X 射线图像与智利巨大的麦哲伦望远镜的光学图像结合而成）中，星系是右边的亮斑，新物体——称为 ULX（超发光 X 射线源）——用红线标记。我们知道球状星团中存在黑洞，这没什么新奇的。我们也知道球状星团中的恒星非常密集，以至于它们之间在引力上相互作用不仅是可能的，而且（在宇宙尺度上）相对普遍。当一颗恒星离黑洞太近时，它表面的物质会被拉扯，然后落入黑洞。当它坠入死亡时，它可能会先堆积在“不可回头点”之外，围绕黑洞疯狂旋转，并被加热到极其剧烈的程度，从而发出 X 射线。这种情况以前也见过。这里的新颖之处在于，首先，从这个事件中看到的 X 射线发射类型表明，这颗恒星并不是简单地缓慢地向黑洞释放物质；它实际上正在被撕裂，被黑洞巨大的引力物理性地撕碎。其次，天文学家们看到的是，发射出的物质富含氧元素，但奇怪的是缺少氢元素。氢是宇宙中最常见的元素，所有普通恒星几乎完全由这种物质组成（例如，太阳就是这样）。*不*看到氢元素意味着被黑洞吞噬的恒星很可能是一颗白矮星，这是死恒星核心的致密残骸。在耗尽一生的氢聚变成氦之后，恒星核心通常不再有任何氢。一旦恒星死亡，剩余的核心就会变成白矮星，它没有氢，但通常富含氧。所以，这不仅可能是第一次发现黑洞正在撕裂恒星，而且这颗恒星本身也有些奇特。而且还有更多。观察该物体的光谱图揭示了物质绕黑洞运行的速度，这反过来告诉我们黑洞的质量。天文学家发现，这个特定的黑洞质量必须是*太阳质量的千倍*！由于黑洞的形成方式，它们拥有太阳质量的几倍，甚至多达 20 倍左右是很常见的。我们也看到了真正巨大的黑洞，其质量是太阳的数百万或数十亿倍。但最近有人提出，还存在中等质量黑洞，其质量是太阳的数百或数千倍。关于这些天体的观测数据一直很诱人，而钱德拉的这项新证据增加了中等质量黑洞存在的可能性。我认为这样的观测非常令人兴奋。当一个新类型的物体被怀疑或甚至被发现时，我们通常会得到渐进式的支持证据。但很少能得到一个“二合一”的发现：这不仅支持了中等质量黑洞的存在，而且我们还抓到了一个正在猛烈撕裂其死亡邻居的黑洞。大约一百年后，白矮星的最后一点残渣将落入黑洞，永远消失。甚至连碎屑都不会留下，所以我们能在这个时候看到它真是太酷了。
