驚人發現！這顆恆星以百萬時速逃離，意外揭露球狀星團暗藏的中型黑洞

天文學家近期透過追蹤一顆超高速恆星J0731+3717，終於找到長期以來被視為「失落的環節」的中型黑洞（IMBH）存在的最有力證據。這顆恆星以驚人的時速超過100萬英里（約550公里/秒）從M15球狀星團中被拋射出來，研究團隊據此推斷星團核心存在著質量達數千個太陽的黑洞。這種只有在極大質量天體存在時才會發生的「重力彈弓效應」，為黑洞研究開啟了新篇章。

目前天文學界已確認兩種黑洞型別：由大質量恆星生命末期塌縮形成的恆星級黑洞（如著名的天鵝座X-1），以及位於大型星系核心的超大質量黑洞（如銀河系中心的射手座A*）。但介於兩者之間的中型黑洞，始終缺乏直接觀測證據，成為黑洞研究領域最大的未解之謎之一。

天文學家認為，恆星密集分佈的球狀星團可能是尋找中型黑洞的理想場所。在這種高密度環境中，中型黑洞可能透過兩種途徑形成：一是恆星快速且反覆合併形成超大質量天體後塌縮；二是較小黑洞經過長時間合併逐漸累積質量。

早在2000年代初期，哈伯太空望遠鏡就曾觀測到M15星團可能存在質量介於1,700至3,200個太陽之間的黑洞。但當時的觀測資料受到質疑，因為在觀測區域內除了黑洞外，還可能存在數千顆緻密恆星。後續透過脈衝星計時法的研究也暗示球狀星團可能存在中型黑洞，但始終無法排除是緻密恆星殘骸群的可能性。

中國科學院國家天文臺劉繼峰所長解釋：「我們提出透過系統性搜尋被重力彈弓效應加速的超高速恆星來解決這個難題。當星團中存在中型黑洞時，會破壞附近緊密雙星系統的軌道，將黑洞質量集中在極小區域內。」

研究團隊利用蓋亞衛星、LAMOST等光譜巡天資料，追蹤近千顆高速恆星和上百個球狀星團，最終發現J0731+3717這顆恆星約在2,000萬年前從M15星團中被拋射出來。中國科學院大學黃洋研究員指出：「這是首次確認源自球狀星團的高速恆星，其化學組成和年齡都與M15高度吻合。」

雲南天文臺董曉波研究員進一步說明：「要將恆星以如此極端速度拋射出星團，必須有一個緊密雙星系統在距離中型黑洞1天文單位（AU）內透過。黑洞強大的潮汐力會撕裂雙星系統，捕獲其中一顆恆星，同時將另一顆高速彈射出去。」

這項突破性發現將數千個太陽質量限制在僅幾個天文單位的極小範圍內，排除了由數千顆中子星或恆星級黑洞組成的可能性，確鑿證明瞭M15星團核心存在單一的中型黑洞。北京大學張華偉教授表示：「隨著蓋亞衛星和LAMOST等大型巡天計畫持續累積資料，未來可望發現更多類似J0731+3717的恆星，將大幅推進我們對中型黑洞的理解。」