當550公里/秒的「星際炮彈」划過銀河系，人類終於找到了黑洞家族最神秘的成員——中等質量黑洞存在的鐵證。中國科學院團隊近日在《國家科學評論》發表最新研究成果，他們通過追蹤一顆從球狀星團M15「彈射」出的超高速恆星J0731+3717，揭示了隱匿在星團核心的中等質量黑洞。這顆恆星以2分鐘繞地球赤道1.7圈的恐怖速度飛馳，其運動軌跡如同宇宙級彈弓留下的彈道，將人類對黑洞演化的認知推向全新高度。
自愛因斯坦預言黑洞存在以來，科學家已發現兩類極端天體：恆星級黑洞（其質量約為太陽質量的10-100倍）和星系中心的超大質量黑洞（其質量約為太陽質量的100萬-100億倍）。
奇怪吧，人類發現的黑洞質量不是太大就是太小，但介於兩者之間的中等質量黑洞，卻如同宇宙超市貨架上永遠缺貨的「中間碼商品」——理論上應該存在，實踐中卻遍尋不著。
這種斷裂直接動搖了黑洞演化理論：原本人們認為大的黑洞應該是由小的黑洞逐漸合併長大而成，難道超大黑洞從誕生的一刻起就直接膨脹成星系級巨獸？
直到中國團隊另闢蹊徑，用「引力彈弓」原理反向破局，才給出了這個問題的答案。
這顆中等規模的黑洞是如何被發現的呢？需先破解引力彈弓的深層機制。
當兩顆恆星形成雙星系統後，雙星系統接近黑洞時，黑洞引力會將一顆恆星吸引吞噬，而另一顆恆星則像被彈弓彈射一般，被加速到極致拋射而出，通過觀測這顆被加速拋出的恆星就可以了解黑洞的情況。
此次發現的J0731+3717恆星就是這顆被拋射而出的恆星，它的速度高達550公里/秒，遠超普通恆星逃逸速度，唯有中等質量黑洞（約1000倍太陽質量）的引力場能產生這般狂暴加速。
研究團隊通過蓋亞望遠鏡的十億恆星資料庫與郭守敬望遠鏡的光譜分析，精確回溯了這顆恆星2000萬年前的彈射路徑，發現其軌跡直指M15核心區域，排除了其他天體相互作用的可能性。
這項發現不僅驗證了引力彈弓理論的預測精度，更揭示了中等質量黑洞的獨特行為模式：相較於恆星級黑洞的「安靜吞噬」，這類黑洞更擅長用引力操控天體玩「星際撞球」。
有趣的是，這種機制與人類航天器加速原理異曲同工——旅行者號探測器正是藉助木星引力彈弓才得以衝出太陽系，而宇宙中的黑洞早已將這種技術運用了數十億年。
此次突破的背後，是中國自主科研裝備的厚積薄發。國產的郭守敬望遠鏡以單次觀測獲取4000條光譜的能力，構建了全球最大的恆星光譜庫，如同給銀河系拍攝了最精細的CT掃描；而蓋亞空間望遠鏡的亞毫角秒級定位精度，讓追蹤恆星千年尺度運動成為可能。研究團隊獨創的「軌道考古」技術，將兩類數據融合後反向推演天體運動史，在浩渺星空中復原了一場2000萬年前的宇宙彈射事件。這種「以果溯因」的研究範式，為探測其他難以直接觀測的黑洞開闢了新路。
更值得驕傲的是，這項成果打破了西方主導的天文學話語權。過去關於中等質量黑洞的候選體爭議多集中在哈勃望遠鏡觀測的遙遠星系，而中國團隊首次在銀河系「家門口」的球狀星團中找到鐵證。正如論文通訊作者黃樣副教授所言：「當我們用自主設備解開宇宙謎題時，科學的星辰大海終於映照出東方的智慧之光。」
