在浩瀚的宇宙中,恒星级黑洞与超大质量黑洞早已是科学家们耳熟能详的存在。然而,一个长期悬而未决的谜题是,是否存在介于这两者之间的中等质量黑洞,它们被视作连接恒星级与超大质量黑洞的关键桥梁。尽管过往研究中偶尔出现一些有争议的候选对象,但确凿的证据始终难以寻觅。
近日,一项由中国科学院国家天文台与中国科学院大学的黄样副教授携手多家研究机构共同完成的研究,为这一谜题带来了突破性进展。研究团队创新性地提出了通过追踪因引力弹弓效应从球状星团中被高速弹射出的恒星,来间接证明中等质量黑洞的存在。
在这项研究中,科学家们充分利用了盖亚空间望远镜与郭守敬望远镜的观测数据,对银河系内上百个球状星团及其周围的近千颗高速星进行了详尽的轨道演化分析。其中,一颗名为J0731+3717的恒星引起了他们的特别关注。这颗恒星大约在2000万年前,以惊人的550公里每秒的速度从球状星团M15中被“弹射”出来。如此高的速度,科学家们认为,最合理的解释便是引力弹弓效应,而这一效应的发生往往与中等质量黑洞的存在密切相关。
研究团队进一步指出,这一发现不仅为球状星团M15中心存在中等质量黑洞提供了强有力的动力学证据,也首次直接证明了中等质量黑洞确实存在于宇宙之中。这一研究成果的发表,无疑将在天文学界引起广泛的关注与讨论,为理解黑洞的成长与演化历程打开了新的视角。