整個宇宙中，黑洞數量眾多，品質驚人。一方面，眾所周知，黑洞是從恒星的屍體中產生的，並且與軌域伴星一起出現，經常發射X射線，並且還透過它們的重力波發射來吸氣和合並而被發現。已知有超過100個這樣的黑洞，品質在~3到~200個太陽品質之間。另一方面，有超大品質黑洞，主要存在於星系的核心，品質要大得多：從太陽品質的數十萬倍到數百億。
但是，長期以來，人們一直懷疑存在介於兩者之間的中 等品質黑洞 群，但事實證明，直接揭示黑洞極難。尋找它們的主要地點之一是球狀星團的中心附近：密集的集合在數十萬到數百萬顆恒星之間，它們都聚集在一個只有幾十光年的體積中。這些球狀星團在附近比比皆是，其中有100多個與我們的銀河系相連，還有1000多個在本星系群內。
在一項具有裏程碑意義的新研究中，天文學家剛剛宣布了 球狀星團歐米茄半人馬座中存在中心黑洞的可靠證據 ，其品質至少為8200太陽品質。這是迄今為止中等品質黑洞的最有力證據，並且可能對在整個宇宙中尋找這些物體具有關鍵意義。
首先，宇宙只有少數幾種途徑可以形成黑洞。最常見的機制被認為直接來自大品質恒星，這些恒星到達了生命周期的盡頭。每當一顆恒星將輕元素融合成較重的元素時，它就會在其核心以放射線的形式釋放能量，而這種放射線是支撐恒星抵禦重力塌縮的原因。每當恒星的這些關鍵元素的供應開始不足時，放射線壓力就會降低，恒星的核心就會收縮和升溫。如果新的高溫足以開始融合下一組更重的元素，那麽恒星的生命周期就會繼續;如果沒有，中心核心可能會塌縮成中子星或黑洞，這取決於品質。
一些恒星在壯觀的核心塌縮超新星中死亡，從它們的核心留下黑洞殘骸。
其他恒星直接塌縮，將祖星的整個品質轉化為黑洞。
也有可能，甚至有可能，會聚的冷氣流可以產生更大的黑洞，可能有幾千或幾萬個太陽品質，特別是在早期宇宙中。
最後，兩顆足夠品質的中子星可以合並在一起，在合並後產生黑洞。
所有這些機制都被認為會導致我們宇宙中黑洞的產生。
此外，隨著時間的流逝，黑洞不僅保留了它們被創造時的特性;它們交互作用、合並和吞噬落入其中的物質，導致隨著時間的推移大規模增長的潛力。我們所知道的大多數黑洞都是透過以下兩種方式之一辨識的：
透過兩個低品質黑洞的吸氣和合並，在最後形成一個更重、更高品質的黑洞，
或者因為黑洞正在積極地以物質為食，無論是來自瞬態來源（如吞噬瓦斯雲或恒星）還是來自持續的來源（如從雙星伴星身上吸取物質）。
換句話說，我們實際發現的大多數黑洞都是在它們生長和增加品質的過程中被發現的。
在星系的中心，我們了解到超大品質黑洞就在那裏。在宇宙的早期，正如JWST、Chandra、Hubble和ALMA等天文台所顯示的那樣，超大品質黑洞的品質幾乎與這些星系中恒星的累積總品質一樣大，但到了今天，它們通常只有星系恒星總品質的~0.1%左右。這為我們提供了一組有趣的地方來尋找這些介於兩者之間的黑洞品質，這些黑洞的品質比單個恒星產生的黑洞更大，但品質比超大品質龐然大物小：要麽在小品質星系的中心，要麽在球狀星團的中心核心深處。
後一種選擇，即在球狀星團內部尋找中等品質的黑洞，是近幾十年來天文學家許多搜尋的主題。球狀星團在這個任務中有很多優勢。
它們本身的品質不大：在~10之間 5 和 ~10 7 太陽品質，表明其中應該存在~數千個太陽品質範圍內的黑洞。
球狀星團密集排列，它們的所有恒星彼此相距僅幾十光年。
球狀星團主要是古老的，這意味著它們已經持續了數十億年，許多已知的球狀星團的大部份恒星族群的年代為~120億年或更長時間。
球狀星團無處不在，而且就在附近，其中有100多個與銀河系相連，距離我們只有幾千或一萬光年。
球狀星團還表現出一種稱為品質分離的特性，這種特性發生在隨時間受重力束縛的天文系統中。在足夠長的時間尺度上，最重的品質向中心下沈，使品質較輕的物體更松散地束縛並優先位於郊區。
所有這些，加在一起，為沖刷球狀星團，特別是球狀星團的中心，提供了一套極好的動機，以容納中等品質黑洞的可能性。
人們使用毫秒脈沖星作為工具 進行搜尋，並指出這些脈沖星的族群是非常精確的時鐘，在它們的時間裏會經歷顛簸和顛簸（其加速度的一階和二階導數）。模擬預測， 中等品質的黑洞確實應該在球狀星團中形成 ，品質大於100太陽品質但低於100,000太陽品質。使用一種擬議但尚未構建的工具，如下一代甚大陣列（ngVLA），科學家們可以對距離~8000萬光年的星系周圍的 球狀星團中的中等品質黑洞敏感 。球狀星團 Messier 62 和 Messier 22 都被證明是有黑洞的，但都是恒星品質，而不是中等品質。
然而，它是一個位於我們銀河系外圍的球狀星團，而不是與人馬座矮星系 Messier 54 結合，這給了我們第一個跡象，表明球狀星團中心的 中等品質黑洞 。透過註意到球狀中心核心附近許多恒星的運動，天文學家得出結論，很有可能存在一個品質約為9400太陽品質的黑洞：這表明這些「缺失環節」的黑洞確實存在。然而，就像其他中等品質的候選黑洞一樣，比如：
HLX-1 在星系 ESO 243-49 附近發現 ，
一個候選的潮汐破壞事件， 一個可能的中等品質黑洞撕碎了一顆恒星 ，
在仙女座星系周圍發現的球狀星團B023-G078 的中心，
半人馬座歐米茄內恒星運動的 中心測量，
或 在 Messier 4 內 ，
證據一直相當不確定。迄今為止，還缺乏排除其他解釋的明確證據。
然而，2024 年 7 月 10 日發表的 兩項新 研究 終於為我們提供了在中等品質黑洞方面宣布「發現」所需的證據。關鍵天體確實是 半人馬座歐米茄 球狀星團：銀河系系中已知品質最大的球狀星團， 長期以來一直被懷疑包含中等品質黑洞 。它距離我們只有17,000光年，它的重要數據是：
它的半徑大約為75光年，
總品質約為400萬太陽品質，
據估計，大約有1000萬顆恒星。
與大多數球狀星團不同，球狀星團被認為起源於恒星形成的主要事件，來自比通常產生開放星團更大的瓦斯雲 - 類似於 我們現在在狼蛛星雲中看到 的情況 - 有大量證據表明，半人馬座歐米茄走了一條更不尋常的道路成為球狀星團： 相反，它是一個被大面積摧毀的矮星系的殘余核心，很久以前就被銀河系吞噬了。與由超級星團形成的球狀星團不同，半人馬座歐米茄的重元素豐度低（但不是低得離譜），它在銀河系中的運動，以及它「只有」115億年（對於球狀星團）的年齡，再加上在其中發現的復雜多樣的恒星群，都表明了這個物體的不尋常起源。
但是，我們如何確定這個球狀星團——或者，就此而言，任何附近的球狀星團——是否真的包含一個中等品質的黑洞呢？
關鍵是要獲得關於球狀星團內恒星的大量高品質數據，包括這些恒星隨時間的運動。我們中的許多人都記得看到銀河系中心超大品質黑洞人馬座A*以及梅西耶87中心的超大品質黑洞事件視界的壯觀影像：距離我們銀河系中心的超大品質黑洞大約2000倍，但品質也是我們銀河系中心的1500倍。雖然這通常被視為這些超大品質黑洞的「吸煙槍」證據，但在我們實際獲得這些測量結果之前，有兩條證據是肯定的贈品。
一個證據是來自這些銀河系中心的強烈X射線和無線電放射線：從整個宇宙的超大品質黑洞中發出的東西。這些大角度的特征，主要是由於這些黑洞離我們很近，由耀斑和/或噴流連線起來，揭示了一個可能的黑洞。但更令人信服的是，多年來，我們追蹤了銀河系中心內大量恒星的運動，它們都被證明都圍繞著一個沒有發光的共同點執行。僅僅透過了解重力，我們不僅可以推斷銀河系中心存在黑洞，還可以推斷出它的品質。
雖然像梅西耶87這樣的星系距離太遠，無法測量其中心附近單個恒星的軌域，但對於像半人馬座歐米茄這樣的球狀星團來說，這個障礙並不構成問題。在17,000光年之外，它實際上比銀河系中心圍繞黑洞人馬座A*執行的恒星近約10,000光年。一個艱巨的計畫被用於測量其中恒星的適當運動（即三維空間中的運動），特別是球狀星團中心附近的恒星，在大約20年的基線上，使用人類在這些時間尺度上可用的最佳數據：來自哈伯太空望遠鏡。
除了這些適當的運動數據外，還對這些恒星進行了光度測量數據，使天文學家能夠測量它們的顏色、星等特性，並按恒星數量對它們進行排序。在半人馬座的長基線上，以這種方式測量了超過100萬顆恒星（約140萬顆），正如馬克西米利安·哈伯勒（Maximilian Häberle）和納丁·諾伊邁爾（Nadine Neumayer）最近領導的兩項研究所記錄的那樣。與以前的研究不同，這些研究可能受到以下因素的汙染：
球狀星團中心的恒星品質黑洞，
缺乏觀測到的對星團真實中心的敏感性，
以及星團中缺乏快速移動的超高速恒星，
這些新論文在篩選了所有140萬顆恒星後，確定了七顆「冒煙的」恒星，這些恒星似乎都被踢到了超出星團預計逃逸速度的速度：這只能用被束縛在一個巨大的黑洞上來解釋。
許多用於重建這些恒星運動的影像的顯著之處在於，它們並不是為了任何特定的科學目標而獲得的。它們主要是為了方便哈伯太空望遠鏡校準其儀器。但是，就像許多最初的JWST影像（主要用於校準目的）產生了大量的「獎勵」科學一樣，這些觀測結果幫助天文學家在很長一段時間內跟蹤了無數這些恒星。憑借哈柏望遠鏡非凡的分辨率，特別是在較短的波長下，即使是半人馬座歐米茄豐富的星場也可以很容易地分辨成單個物體。
多顆超高速恒星被發現的事實表明，它們不僅僅是在經歷與同伴或附近闖入者的瞬時重力交互作用，而是附近一定有一個集中的品質，它們很可能受到重力的束縛。正如銀河系中心內的恒星可以根據它們與中心黑洞的緊密程度而達到驚人的速度一樣，在半人馬座歐米茄中心區域內發現的七顆超高速恒星也揭示了一個黑洞。即使缺乏這些恒星的精確軌域數據，參與這項研究的科學家仍然能夠對內部黑洞的品質設定一個顯著的下限： 8200個太陽品質 。
這個數位是8200個太陽品質，比已知最重的恒星品質黑洞重30倍以上，但比已知最輕的超大品質黑洞輕30倍以上。很長一段時間以來，天文學家一直在想，「如果這些球狀星團中真的有一個中等品質的黑洞，那麽超高速恒星在哪裏？發現的不僅僅是一兩個，它們可能是無關的闖入者，而是 七個 都位於天空最內側的弧秒內，這就是我們宣布發現中等品質黑洞所需的「吸煙槍」證據。沒有其他解釋與已知的物理定律相符。
然而，我們必須牢記一個局限性：這個黑洞的品質比銀河系中心的黑洞小，需要很長的時間——大約一個世紀，而不是大約十年——才能繪制出這些圍繞它們旋轉的快速移動恒星的完整軌域。盡管如此，即將到來的JWST數據應該會精確地測量這些恒星的視速，其精度要比哈柏望遠鏡更高，並且對地面設施的長期研究，包括VLT等現有設施以及GMT或ELT等未來設施，可以開始確定這些恒星如何加速。終於，我們找到了第一個萬無一失的中等品質黑洞，現在開始了確定其確切性質的後續探索。
