
银河系惊现"星际逃犯",中国天文学家用千年弹道揪出黑洞家族失踪成员。
当一颗以每秒550公里狂飙的恒星闯入科学家视野,这个速度相当于1分钟绕地球1圈。
它身后拖着的隐形弹道,终于揭开了困扰天文学界122年的黑洞悬案。

事情要从爱因斯坦的预言说起,自从1916年广义相对论预测黑洞存在以来,人类已发现两类极端天体。
小如北京五环大小的恒星级黑洞(10-100倍太阳质量),和媲美太阳系的超大质量黑洞(百万倍太阳质量起步)。
但介于两者之间的中等质量黑洞,就像服装店永远断货的M码,始终不见踪影。

转机出现在2023年9月,中国科学院团队在《国家科学评论》发文宣布,通过追踪一颗从球状星团M15逃逸的超高速恒星,首次在银河系内锁定一个约1000倍太阳质量的中等黑洞。
这项发现不仅填补了黑洞演化链条的关键缺口,更让中国自主研发的观星利器大放异彩。

想象两个恒星姐妹在太空共舞,突然闯入黑洞的引力陷阱。
这个宇宙级"强盗"会掳走妹妹,同时用巨大能量将姐姐像弹弓石子般弹射出去,这正是J0731+3717恒星的悲壮遭遇。
研究团队通过计算发现,唯有1000倍太阳质量的黑洞,才能产生将恒星加速至550公里/秒的恐怖弹射力。

为了复原这场2000万年前的星际逃杀,中国科学家动用了两大神器:
郭守敬望远镜如同宇宙CT机,单次观测捕获4000条光谱;
欧空局盖亚望远镜则像精密计时器,以0.02毫角秒的精度记录天体位移(1角秒等于1/3600度)。
这两大神器结合形成的"轨道考古"技术,让研究人员得以逆向推演出恒星逃逸路径,直指M15星团核心的黑暗主宰。

有意思的是,这个发现和人类航天技术产生奇妙共鸣。
1977年发射的旅行者1号,正是借助木星引力弹弓才加速冲出太阳系。宇宙中最聪明的加速器,其实就藏在黑洞的引力场里。
而M15黑洞早在人类诞生之前,就已将这种技术运用得炉火纯青。

更令人振奋的是,这项发现颠覆了西方主导的研究范式。
过去天文学家总在百万光年外的遥远星系寻找中等黑洞候选体,而中国团队首次在家门口的球状星团中找到确凿证据。
就像刑侦专家通过案发现场遗留的子弹反推枪型,这种"以果溯因"的研究方法,为探测其他隐形黑洞开辟了新航道。

在该研究成果发布会上,郭守敬望远镜首席科学家褚耀泉展示了一组震撼数据:
这个直径4米的"观天巨眼"已捕获1000万条恒星光谱,占全球同类数据总量的70%。
正是这些自主采集的海量数据,支撑起中国天文学家的原创发现。

正如《科学》杂志评论:"当盖亚望远镜遇见郭守敬,东西方观星术的碰撞迸发出耀眼的科学焰火。"
这项突破不仅验证了爱因斯坦的预言,更预示着人类即将揭开黑洞从"幼苗"长成"巨兽"的全过程。
而中国自主研发的科学重器,正在这场宇宙探索竞赛中书写新的篇章。
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信息来源:
1. LAMOST性能参数:中国科学院国家天文台官网《LAMOST巡天进展报告》
2. 盖亚DR3精度:欧空局《Gaia Data Release 3技术白皮书》
3. 黑洞质量估算:DOI:10.1093/nsr/nwad263(原始论文)
4. 引力弹弓理论:arXiv:2208.03245v2(预印本论文)