一项由北京天文馆郑晓晨博士及其国际研究团队主导的科学探索，通过复杂的数值模拟，首次构建了一个能够统一解释银河系中心多种现象的动力学模型。该模型为银河系中心区域可能存在一个中等质量黑洞提供了迄今为止最坚实的动力学证据，研究成果已刊载于《天体物理学报》。
这项研究聚焦于围绕银河系中心超大质量黑洞——人马座 A*（Sgr A）运行的三组年轻恒星。人马座 A* 的质量大约是太阳的 400 万倍。在其约 0.04 秒差距（约 0.13 光年）的极近范围内，存在着轨道高度扁长且倾角随机分布的 S 星团。稍远一些，从 0.04 到 0.5 秒差距（约 1.6 光年）的区域，约五分之一的年轻恒星形成了一个近乎共面、按顺时针方向旋转的恒星盘。而在更外围，则散布着轨道倾角各异、同样扁长的“离盘星”。
令天文学界长期费解的是，这三组恒星的年龄惊人地一致，均在 600 万至 1500 万年之间。根据传统的恒星动力学理论，恒星之间通过引力相互作用改变轨道形态需要数十亿年。这些“同龄”恒星如何在如此短暂的时间内演化出如此迥异的轨道形态，一直是一个谜团。
研究团队提出了一个新颖的解释：这三群恒星可能源自同一团原生气体盘。将它们塑造成如今不同轨道形态的，是一个隐藏在银心附近、质量约为太阳 1 万倍的中等质量引力源，这很可能是一个理论预言中极为罕见的中等质量黑洞。
为验证此猜想，研究团队利用中山大学王龙教授开发的开源 N 体模拟软件 PeTar，并在清华大学的高性能计算平台上进行了大规模数值模拟。模拟结果表明，只有在中等质量引力源的持续扰动下，三组恒星的轨道分布特征才可能在数百万年内得以同时重现。
研究进一步阐释了该“引力推手”如何通过类似三重奏的动力学机制，塑造了今日所见的恒星分布。首先，这个倾斜的引力源通过“古在效应”（von Zeipel-Lidov-Kozai effect），如同搅拌器般周期性地激发外围恒星轨道的偏心率和倾角，将它们“甩”至更远，形成了离盘星。
其次，在原生气体盘逐渐消散的过程中，“扫荡性久期共振”（SSR）机制使共振位置由外向内移动，在保持倾角的同时激发偏心率，形成了相对规整的顺时针盘星。
最后，在靠近中心的区域，被前两种机制“激活”的高偏心率恒星进入内区后，极大地加速了 S 星团内部的引力相互作用，从而在极短时间内形成了我们今天观测到的、轨道混乱的 S 星团。
研究团队指出，目前最有可能的候选体是银心附近一个名为 IRS 13 的年轻致密星团。尽管该星团中心是否存在中等质量黑洞尚存争议，但这项研究为其提供了强有力的动力学支持。
这项发现的意义不仅在于解释局部现象。中等质量黑洞（质量介于太阳的 100 倍至 10 万倍之间）被认为是恒星级黑洞演化为星系中心超大质量黑洞过程中“缺失的一环”，此前仅发现过少数几个有争议的候选体。
该研究还提出一个可供未来检验的精确预测：在 S 星团的轨道进动中，应当存在一个由中等质量黑洞引力引起的额外分量，这将超越广义相对论效应本身。随着中国空间站巡天望远镜（CSST）等高精度观测设备投入使用，这些预测有望得到直接验证，届时银河系中心这位隐藏的“幕后推手”的真实面貌或将揭晓。