1915年，伟大的爱因斯坦发表广义相对论，震惊世界。几年后，德国天体物理学家卡尔·施瓦茨柴尔德根据广义相对论推断出宇宙中存在一个神秘的天体——黑洞。

时至今日，我们已经确认了黑洞的存在，我们也发现了许多不同种类的黑洞，比如恒星级黑洞和超大质量黑洞。其中，恒定恒星黑洞的质量一般不超过太阳质量的100倍，而超大质量黑洞的质量一般不超过太阳质量的100万倍。奇怪的是，科学家们多年来一直没有在两者之间发现中等质量的黑洞。

我们认为这种黑洞应该存在，但长期以来，尽管不断发现星形黑洞和超大质量黑洞，但中等质量的黑洞却始终不肯现身，这一直困扰着科学家们。

最近，科学家们终于找到了迄今为??止中质量黑洞的最有力证据之一。在极短的引力波中，科学家们发现了这个神秘的天体。

LIGO 和 Virgo 干涉仪是当今世界上最强大的引力波测量设备之一。正是它们在历史上首次证实了爱因斯坦所预言的引力波。 2019 年 5 月 21 日，他们再次探测到引力波。科学家当时发现，这次的引力波很不寻常。不同的是持续时间很短。然而，异常信号意味着异常事件。经过仔细研究，他们得到了令人兴奋的结果。

德国马克斯普朗克引力物理研究所和马里兰大学的理论物理学家 Alessandra Buonanno 表示：“从一开始，确定这个仅持续 1/10 秒的信号的来源对我们来说是一个巨大的挑战。然而，虽然持续时间很短，但我们设法将其与爱因斯坦广义相对论所预测的黑洞合并联系起来。我们在历史上第一次发现，一个中等质量的黑洞是从母体中诞生的，而且很可能是由之前的两个黑洞合并形成的。”

根据他们的观察，这个引力波来自大约 70 亿光年之外。在这里，两个质量分别是太阳的 66 倍和 85 倍的黑洞经历了人类有史以来观察到的最强大的双黑洞合并事件。最终，两个黑洞完全融合，结合成一个质量为太阳142倍的新黑洞。而这个新黑洞的质量恰好符合中等质量黑洞的标准。

（图片说明：科学家模拟两个黑洞合并产生引力波的过程）

正是引力波的发现改变了现状。这次被称为GW的引力波事件可以说是人类历史上第一次对中等质量黑洞进行确凿的直接观测。在此之前，虽然有一些关于发现中等质量黑洞的消息，但都是根据一些天体的运动规律间接推测出来的，因此并未得到学术界的充分认可。

让科学家们兴奋的不仅仅是这个中等质量的黑洞，形成它的两个黑洞同样不同。根据之前的模型，质量超过太阳 65 倍的黑洞已经非常特殊，不太可能在恒星死亡后形成。因为如果一颗恒星能够形成这样大小的黑洞，那之前它的质量势必是极其惊人的。这样的恒星并不存在，但会以不稳定的方式爆炸成超新星，不留痕迹，更不留黑洞。

因此，这是具有恒定恒星的黑洞质量的理论临界值。下限是黑洞和中子星的临界值，上限是最小的不稳定超新星核心的质量，约为太阳质量的65倍。但现在，科学家发现了一个质量是太阳85倍的黑洞，引力波不太可能出问题，那么它是如何形成的呢？

也许这个理论有问题，但科学家们并不倾向于这个假设。如果不是理论错误，那么只有一种可能：这个质量为太阳 85 倍的黑洞，起初并没有那么大，但逐渐增长到今天的质量。这里有两种情况。要么是黑洞不断吞噬周围的恒星和其他物质并成长到这个大小，要么也是两个黑洞合并的结果。

谁知道，毕竟人类利用引力波探测宇宙事件的技术才刚刚发展起来，可能探测到的数据并不准确。不过，这需要未来更先进的技术来证明。目前，这个黑洞由两个黑洞合并形成的可能性还是比较大的。

当然，最引人入胜的自然是发现了中等质量的黑洞。它填补了超大质量黑洞与恒星级黑洞之间的空白，也有助于我们了解超大质量黑洞的形成。根据现有的理论和发现，没有任何天体可以直接形成如此巨大的黑洞。我们只能认为它是从一个小黑洞长大的。而且以前从来没有人发现过中等质量的黑洞，我们很难说服自己一个黑洞可以直接将太阳的质量从太阳的100倍增加到100万倍。中等质量黑洞的发现意味着这种生长过程可能确实存在。

文章来源：《CT理论与应用研究》 网址: http://www.ctllyyyyj.cn/zonghexinwen/2021/0627/1318.html