天文學家幾十年來一直在探測較小的黑洞和較大的黑洞。較小的空洞跟幾個太陽的大小差不多，而較大的空洞的質量相當於數百萬個太陽的總和。但有一個大問題卻一直沒有得到解答。那就是所有中等大小的黑洞都在哪裡？

長期以來，科學家們一直沒有找到小型和大型黑洞之間缺失的環節。週三發表在《Astrophysical Journal》上的一項研究可能已經發現了這些中型黑洞的所在。

在過去，天文學家們曾推測中等大小的黑洞存在。但問題是如何找到它們。落入這些黑洞的物體所發出的光很難被發現。而這種光通常是黑洞獵手賴以發現的東西。

“大多數關於它們形成的理論都依賴於只在非常早期的宇宙中發現的條件。我們想測試另一種理論，即它們可以在整個宇宙時間裡在這些非常密集的星團中形成，”來自華盛頓州立大學的助理教授、該研究的論文第一作者Vivienne Baldassare說道。

核星團是特別密集的大質量恆星群，其占據了大多數星系的中心。這些星團則是我們所知的最密集的恆星環境。

為了測試這一理論，研究人員使用了世界上最強大的X射線望遠鏡–錢德拉X射線天文台。這個超敏感的太空望遠鏡繞著地球運行，專門用來捕捉從深空發出的最微弱的X射線。研究人員利用該望遠鏡在108個不同的星系中尋找核星團中黑洞的X射線特徵。

Baldassare指出：“錢德拉基本上是世界上唯一能夠做這種工作的儀器。它能非常精確地確定X射線源的位置，當你在這些非常緊湊的核星團中尋找黑洞特徵時這很重要。”

經過分析，研究人員發現，如果一個核星團的質量和密度超過了某個閾值它就會發出表明有黑洞的X射線信號，並且以低於閾值的星團的兩倍速度發出。他們還發現證據表明，核星團內的條件可能允許較小的黑洞成長為中等大小。

Baldassare表示：“基本上，這意味著質量足夠大且緊湊的星團應該能形成一個黑洞。研究人員稱，儘管以前的研究也在這種核子星團內發現了黑洞的證據，但沒有人很清楚為什麼這些區域有利於形成黑洞。”

儘管如此，Baldassare認為其團隊在尋找核星團攜帶的黑洞方面的進展特別令人激動。“我們預計這些黑洞中的許多都處於超大質量黑洞和恆星質量黑洞之間的中間質量體系，在那裡很少有證據表明它們的存在。”