科学家发现一个质量相当于300亿个太阳的巨型黑洞。

人工智能认为最大的黑洞可能长这样。 Midjourney

(相关资料图)

说把300亿个太阳压缩成一个点，是一个有点夸张的说法，也是一件让人难以理解的事。但最近英国杜伦大学的科学家却是真实地在宇宙中发现了这样一个“点”。

这个“点”当然就是一个黑洞。我们不知道黑洞内部是什么样的，用数学来描述，这种情况就像一个奇异的点。如果300亿个太阳真的变成了一个点，那就是“零维化”了。但黑洞当然不是零维的，因为它包括周围的一大片空间，一片连光也无法逃出的空间。这个零维的点把它的影子投射在我们的三维时空中，变成了所谓的“黑洞”。

这是一个质量相当于300亿个太阳的“极端大质量（ultramassive）黑洞”。有别于较小的“超大质量（supermassive）黑洞”，极端大质量黑洞的质量动辄相当于上百亿个太阳，最大的甚至可以相当于上千亿个；而超大质量黑洞的质量范围只在几百万到几十亿个太阳之间。

除了特别大，这个黑洞被发现的方式也有些特别。笼统来说它是天文学家利用引力透镜发现的。但它又不是天文学家通过引力透镜发现的，因为它本身就是引力透镜的一部分。

大质量天体弯曲时空能够使附近光线行进路线发生偏转。而被偏转的光线到达地球后，透镜后方的天体会在地球人的望远镜中形成放大了的虚像。由此可知星系和星系团这样的庞然大物可以被当作天然的望远镜，来观测更遥远宇宙中的天体。

但这个黑洞并不是引力透镜的观测对象，而是端坐在作为引力透镜的前景星系团中的一个星系内。

天文学家研究了一系列哈勃望远镜拍摄的照片，通过分析后方天体虚像被放大的倍数，用一个极其复杂的计算机模型，对有多少光线被偏转进行了模拟，然后反推这个星系中心的黑洞质量。

在穷举了数千种可能后，他们找到了最符合实际观测结果的一个答案——在Abell 1201星系团内的一个星系中，在距离地球大约数亿光年的地方，有一个质量相当于300亿个太阳的极端大质量黑洞。

就一个黑洞的质量而言，300亿是一个不太常见的数字。天文学家很少发现这么大的黑洞。要知道银河系中心的黑洞在很多人心目中已然是庞然大物，但和它相比却小的可怜——银河系中心黑洞的质量只相当于大约400万个太阳。

这个黑洞还有一个特别之处：它相当安静。

很多巨型黑洞之所以能够被发现是因为它们自己表现得很活跃。它们大都在狼吞虎咽地吞吃物质，并在此过程中浪费地把“食物”抛得到处都是。这会让天文学家观测到由被抛出物转化成的能量，进而定位到黑洞的位置。

但是这个黑洞并不是这样。它没有吃什么东西，也有可能它已经吃掉了周围几乎所有可吃的东西，进入了休眠状态。

理论上这样一个没有闹出什么动静，距离地球又相当远的黑洞是很难被发现的，因为它本身不发光。但是多谢它及其所在星系的引力场带来的引力透镜效应，让天文学家顺藤摸瓜发现了它。

相关论文发表在3月29日的《英国皇家天文学会月刊》上。

参考 Light-bending gravity reveals one of the biggest black holes ever found https://www.eurekalert.org/news-releases/983991 Abell 1201: detection of an ultramassive black hole in a strong gravitational lens https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/521/3/3298/7085506

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