科技日报记者 赵汉斌
3月2日，记者从中国科学院云南天文台获悉，中国科学院大学联合云南天文台等多家科研机构，发现在球状星团M15中，一个中等质量黑洞最近喷出的高速恒星，这意味着中等质量黑洞研究取得了重要突破。相关研究成果以封面文章的形式刊发在国际期刊《国家科学评论》上。
中等质量黑洞是连接恒星级黑洞和超大质量黑洞的关键环节，但此前的研究只发现了少数存在争议的候选体。此次，研究团队提出了一种新方法，通过搜寻球状星团中因引力弹弓效应弹射的高速星，来寻找中等质量黑洞的证据。
研究团队通过对我国郭守敬光谱望远镜和国际盖亚天体测量望远镜等观测的数据进行分析，对近千颗高速星及银河系中百余个球状星团作了详细的轨道回溯。研究团队发现，在约2000万年前，高速星J0731+3717以接近每秒550千米的超高速度，从球状星团M15中弹射出来。该发现的可靠性极高，几乎可以排除偶然性。这一极高的弹射速度最可能源于希尔机制，揭示了这一球状星团中心可能存在中等质量黑洞。
球状星团被认为是中等质量黑洞最理想的潜藏场所之一。此次发现利用引力弹弓效应，首次把数千个太阳质量限制在几个天文单位之内。因此，此次发现的不可能是数千个中子星、恒星级黑洞，而只能是一个黑洞，即星团中心确实存在一个中等质量黑洞。这一发现打通了中等质量黑洞存在证据链的最后一环。
随着国际盖亚天体测量望远镜，以及郭守敬光谱望远镜等地面大规模光谱巡天数据的不断积累，该团队预计在不久的将来，至少还能发现数颗类似从球状星团中弹射出来的高速星，这将极大地推动人们对中等质量黑洞的理解。
