中國天文學家發現中等質量黑洞存在的新證據

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中國天文學家發現中等質量黑洞存在的新證據

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2025-02-21 17:25 | 稿件來源：香港中通社

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香港中通社2月21日電據中國科學院國家天文台21日消息，中國天文學家在銀河系球狀星團中發現了一顆被彈射而出的恒星，其彈射速度高達550公里/秒。他們分析認為，如此高的逃逸速度，很可能是該星團中心存在中間質量黑洞。

這一發現為“存在中等質量黑洞”提供了新證據。相關研究成果以封面文章的形式發表於《國家科學評論》。

球狀星團M15中心存中等質量黑洞及被“彈射”的高速星（藝術想象圖）圖源：央視新聞

宇宙中存在兩種已知類型的黑洞：大質量恒星坍縮形成的恒星級黑洞和位於星系中心的超大質量黑洞。然而，質量介於兩者之間的中等質量黑洞卻始終未被確證。它們本應是恒星級黑洞成長為超大質量黑洞的必經階段，但天文學家至今只找到幾個存疑的候選體。

天文學家認為，球狀星團最可能孕育中等質量黑洞。這些星團中心密集的恒星，能讓大量恒星碰撞合併形成中等質量黑洞。“因此，如何找到有效的方法，在距離球狀星團中心盡可能近的位置探測中等質量黑洞，成為確定中等質量黑洞存在證據鏈的最後一環。”論文共同第一作者兼通訊作者、中國科學院國家天文台/中國科學院大學副教授黃樣說。

為破解這一難題，研究團隊想到，若中等質量黑洞存在，當它與鄰近的雙星系統近距離相遇時，其強大的引力會像彈弓一樣，將雙星系統中的一顆恒星高速彈射出去。他們藉助蓋亞衛星和郭守敬望遠鏡等觀測數據，篩查出近千顆高速飛奔的恒星以及銀河系中百餘個球狀星團，意外發現編號為J0731+3717的恒星在2000萬年前，以每秒550公里的速度從球狀星團M15中彈射而出。

天文學家計算，要讓恒星達到這種極速，必須有一個相當於2000個太陽質量的物體在距離它僅1倍日地距離的位置施加引力。“這個位置上不可能擠滿上千顆中子星或小黑洞，唯一合理的解釋就是，這裡潛伏著一個中等質量黑洞。”黃樣說。（完）

【編輯：彭玉婷】