原标题：聆听黑洞“心跳”的声音
“往波涛汹涌的海面丢一颗石头，产生的涟漪被隐藏在汹涌的海浪里。或者说像嘈杂环境里响起的一个微弱的警笛声，需要仔细听才能听到。”这，就是科学家聆听黑洞心跳的感觉。
2007年，英国科研人员意外发现了一个距离地球约6亿光年、名为RE J1034+396的超大质量黑洞的X射线辐射具有一小时左右的周期性震荡信号。2011年以后，由于该黑洞的视线方向离太阳太近，对其心跳信号的监测也停止了。直到2018年，天文学家们再次有机会长时间观测这个黑洞，发现这个信号仍在持续！这一次的研究团队由来自我国国家天文台高能天体物理团组的金驰川研究员担任PI。
在最新的观测中，研究团队发现，RE J1034+396的X射线震荡信号仍然存在！并且比10年前更强了！这也是目前观测到的超大质量黑洞心跳信号的最长持续时间。金驰川告诉《科技周刊》记者：“根据我们的观测，这个心跳信号的强度变化规律非常接近中学学过的‘正弦函数’形状，但是，是隐藏在大量的噪声里的。”
在宇宙中，存在大量的具有几十万至上百亿个太阳质量的黑洞。漂浮在星际空间中的物质会被黑洞的引力所俘获，在逐渐落入黑洞的过程中，将形成一个圆盘状的结构，并在黑洞周围很小的空间里释放大量的能量，从而产生很强的高能辐射，比如X射线。但是，这种高能辐射的周期性重复信号却极少被发现。这种信号的周期携带了关于黑洞视界附近的物质尺度和结构的关键信息。
除了RE J1034+396的黑洞之外，科学家们还发现过其他黑洞的“心跳”吗？金驰川介绍，发现黑洞的X射线心跳信号并不奇怪。但是RE J1034+396这种比恒星级质量黑洞大几十万倍的大黑洞，能够探测到其存在类似的信号，目前来说是极为罕见的。“这主要是因为超大质量黑洞的质量大（几十万到上百亿个太阳质量），其高能辐射的变化也慢。一个形象的比喻就是黑洞越‘胖’，行动就越迟缓，心率也越慢。比如同样是1小时，小黑洞可能心跳了几十万次了，超大黑洞却才心跳了一次。因此，要探测到超大质量黑洞的心跳，需要的连续观测时间也就更长。”
目前，科研人员明确知道的一个能够产生类似心跳信号的黑洞，是一个位于银河系旋臂内、被称为GRS 1915+105的小黑洞。该黑洞的质量仅为12个太阳质量，正快速地从其旁边的一颗恒星吸收物质，并以67赫兹（即67次每秒）左右的“心率”产生X射线心跳信号。通过简单的质量对比，科学家们估算了RE J1034+396的理论心率，发现和实测心率很一致。
金驰川表示：“这个心跳信号非常美妙！它首次证明来自超大质量黑洞的这类周期性信号可以长期保持稳定，并为我们提供了深入研究其物理机制和起源的重要线索和绝佳机会。”
本报记者 叶 真
