当550公里/秒的“星际炮弹”划过银河系，人类终于找到了黑洞家族最神秘的成员——中等质量黑洞存在的铁证。中国科学院团队近日在《国家科学评论》发表最新研究成果，他们通过追踪一颗从球状星团M15“弹射”出的超高速恒星J0731+3717，揭示了隐匿在星团核心的中等质量黑洞。这颗恒星以2分钟绕地球赤道1.7圈的恐怖速度飞驰，其运动轨迹如同宇宙级弹弓留下的弹道，将人类对黑洞演化的认知推向全新高度。
自爱因斯坦预言黑洞存在以来，科学家已发现两类极端天体：恒星级黑洞（其质量约为太阳质量的10-100倍）和星系中心的超大质量黑洞（其质量约为太阳质量的100万-100亿倍）。
奇怪吧，人类发现的黑洞质量不是太大就是太小，但介于两者之间的中等质量黑洞，却如同宇宙超市货架上永远缺货的“中间码商品”——理论上应该存在，实践中却遍寻不着。
这种断裂直接动摇了黑洞演化理论：原本人们认为大的黑洞应该是由小的黑洞逐渐合并长大而成，难道超大黑洞从诞生的一刻起就直接膨胀成星系级巨兽？
直到中国团队另辟蹊径，用“引力弹弓”原理反向破局，才给出了这个问题的答案。
这颗中等规模的黑洞是如何被发现的呢？需先破解引力弹弓的深层机制。
当两颗恒星形成双星系统后，双星系统接近黑洞时，黑洞引力会将一颗恒星吸引吞噬，而另一颗恒星则像被弹弓弹射一般，被加速到极致抛射而出，通过观测这颗被加速抛出的恒星就可以了解黑洞的情况。
此次发现的J0731+3717恒星就是这颗被抛射而出的恒星，它的速度高达550公里/秒，远超普通恒星逃逸速度，唯有中等质量黑洞（约1000倍太阳质量）的引力场能产生这般狂暴加速。
研究团队通过盖亚望远镜的十亿恒星数据库与郭守敬望远镜的光谱分析，精确回溯了这颗恒星2000万年前的弹射路径，发现其轨迹直指M15核心区域，排除了其他天体相互作用的可能性。
这项发现不仅验证了引力弹弓理论的预测精度，更揭示了中等质量黑洞的独特行为模式：相较于恒星级黑洞的“安静吞噬”，这类黑洞更擅长用引力操控天体玩“星际台球”。
有趣的是，这种机制与人类航天器加速原理异曲同工——旅行者号探测器正是借助木星引力弹弓才得以冲出太阳系，而宇宙中的黑洞早已将这种技术运用了数十亿年。
此次突破的背后，是中国自主科研装备的厚积薄发。国产的郭守敬望远镜以单次观测获取4000条光谱的能力，构建了全球最大的恒星光谱库，如同给银河系拍摄了最精细的CT扫描；而盖亚空间望远镜的亚毫角秒级定位精度，让追踪恒星千年尺度运动成为可能。研究团队独创的“轨道考古”技术，将两类数据融合后反向推演天体运动史，在浩渺星空中复原了一场2000万年前的宇宙弹射事件。这种“以果溯因”的研究范式，为探测其他难以直接观测的黑洞开辟了新路。
更值得骄傲的是，这项成果打破了西方主导的天文学话语权。过去关于中等质量黑洞的候选体争议多集中在哈勃望远镜观测的遥远星系，而中国团队首次在银河系“家门口”的球状星团中找到铁证。正如论文通讯作者黄样副教授所言：“当我们用自主设备解开宇宙谜题时，科学的星辰大海终于映照出东方的智慧之光。”
