當一顆速度高達 550 公里 / 秒的 “星際炮彈” 在銀河系中呼嘯而過，人類終于捕捉到了黑洞家族中最為神秘成員的蹤跡 —— 中等質量黑洞存在的鐵證。中國科學院的科研團隊，憑借對一顆從球狀星團 M15 中被 “彈射” 出的超高速恒星 J0731+3717 的精準追蹤，在《國家科學評論》上發(fā)表了震撼世界的最新研究成果，揭開了隱匿于星團核心的中等質量黑洞的神秘面紗。這顆恒星的速度快到超乎想象，僅需 2 分鐘就能繞地球赤道 1.7 圈，其獨特的運動軌跡仿佛是宇宙彈弓留下的鮮明彈道，引領人類對黑洞演化的認知邁向全新的高度。
自愛因斯坦預言黑洞的存在以來，科學家們已成功發(fā)現(xiàn)兩類極端天體：質量約為太陽 10 - 100 倍的恒星級黑洞，這類黑洞相對較小，宛如 “小個頭”；還有星系中心質量高達太陽 100 萬 - 100 億倍的超大質量黑洞，堪稱宇宙中的 “巨無霸”。但中等質量黑洞（質量約為太陽 103 - 10?倍），卻始終像個 “隱形人”，僅在理論推測中存在，此前科學界僅找到少數(shù)備受爭議的候選體。這種缺失，讓黑洞演化理論仿佛斷了關鍵一環(huán)，原本人們認為大黑洞應由小黑洞逐漸合并長大，可沒有中等質量黑洞這個過渡，超大黑洞難道一誕生就是星系級巨獸？
中國科研團隊另辟蹊徑，巧用 “引力彈弓” 原理反向破局。當兩顆恒星組成雙星系統(tǒng)，靠近黑洞時，黑洞強大的引力會將其中一顆恒星吸引吞噬，而另一顆則如同被強力彈弓彈射，獲得極高速度被拋射而出。此次發(fā)現(xiàn)的 J0731+3717 恒星正是如此，其 550 公里 / 秒的速度遠超普通恒星逃逸速度，唯有中等質量黑洞（約 1000 倍太陽質量）的超強引力場，才有能力賦予它這般狂暴的加速。研究團隊借助蓋亞望遠鏡的十億恒星數(shù)據(jù)庫，結合郭守敬望遠鏡強大的光譜分析能力，精準回溯了這顆恒星在 2000 萬年前的彈射路徑，最終確定其軌跡直指 M15 核心區(qū)域，排除了其他天體相互作用導致這種現(xiàn)象的可能性。
這次重大發(fā)現(xiàn)，不僅驗證了引力彈弓理論的超高預測精度，還揭示了中等質量黑洞獨特的行為模式。相較于恒星級黑洞 “安靜” 地吞噬物質，這類黑洞更像是宇宙中的 “臺球高手”，擅長用引力操控天體，上演精彩的 “星際臺球” 大戲。有趣的是，這種原理與人類航天器加速原理相似，旅行者號探測器正是借助木星的引力彈弓，才成功沖出太陽系，而宇宙中的黑洞早已運用此技術數(shù)十億年。
在這一突破的背后，是中國自主科研裝備的厚積薄發(fā)。郭守敬望遠鏡單次觀測就能獲取 4000 條光譜，構建起全球最大的恒星光譜庫，如同為銀河系進行了最精細的 “CT 掃描”；蓋亞空間望遠鏡擁有亞毫角秒級的定位精度，讓追蹤恒星千年尺度的運動成為可能。研究團隊創(chuàng)新性地運用 “軌道考古” 技術，將兩類數(shù)據(jù)深度融合，反向推演天體運動史，最終在浩瀚星空中成功復原了這場發(fā)生在 2000 萬年前的宇宙彈射事件。這種 “以果溯因” 的研究范式，為探測其他難以直接觀測的黑洞開辟了全新道路，也打破了西方在天文學領域長期的主導話語權，中國科學家正憑借智慧與努力，在宇宙探索的征程中書寫屬于自己的輝煌篇章。

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