近期，中国科学院国家天文台携手多家科研机构，共同揭示了天文学领域的一项重要发现——在M15球状星团中，科研人员成功追踪到一颗名为J0731+3717的“逃逸恒星”。这一发现不仅为中等质量黑洞的存在提供了确凿证据，还进一步加深了人类对宇宙黑洞的认识。
J0731+3717恒星被证实是通过黑洞的引力弹弓效应，从M15球状星团中被高速弹射而出的。这一发现背后的研究论文，已在知名学术期刊《国家科学评论》上以封面文章的形式发表，引起了学术界的广泛关注。
艺术想象中，这颗逃逸恒星如同逃离束缚的使者，穿越无垠的宇宙空间。（图由中国科学院国家天文台提供）
据中国科学院国家天文台副教授黄样介绍，中等质量黑洞的质量介于恒星级黑洞和超大质量黑洞之间，是连接这两类黑洞的关键桥梁。尽管科学界普遍认为中等质量黑洞的存在对于理解黑洞演化至关重要，但长期以来，由于缺乏直接证据，其存在性一直备受争议。
在此之前，科研人员推测M15球状星团中心可能存在一个质量介于1700至3200太阳质量之间的中等质量黑洞。然而，这一推测始终无法得到确凿的证实，因为无法排除该区域存在一群致密星的可能性。
此次研究中，科研团队充分利用了欧洲航天局“盖亚”空间探测器和我国郭守敬望远镜等先进观测设备的数据。他们发现，大约2000万年前，J0731+3717恒星以每秒近550公里的惊人速度从M15中被弹射出来。更引人注目的是，这颗逃逸恒星的化学丰度和年龄与M15球状星团高度一致，进一步证实了其与M15的紧密联系。
图像展示了J0731+3717与M15之间的轨道、化学和年龄关联，为中等质量黑洞的存在提供了有力证据。（图由中国科学院国家天文台提供）
黄样解释称，如此高速的恒星逃逸现象，需要一对密近双星在接近中等质量黑洞时，受到强大的潮汐力作用而被撕裂。其中一颗星被黑洞捕获，而另一颗星则以高速被弹出。这一发现为M15中心存在中等质量黑洞提供了强有力的动力学证据。
中国科学院国家天文台研究员刘继峰表示，随着人类大规模光谱巡天数据的不断积累，未来有望发现更多从球状星团中弹射出来的高速恒星。这将极大地推动我们对中等质量黑洞这一“神秘”天体的理解和研究。
