让我们跟上霍金的脚步，一起探索黑洞的成长之旅

黑洞太大了，我们不知道它们是如何形成的也不知道它们如何在宇宙中隐藏，黑洞可以成长得越来越大，非常的大。它们能成长到多大呢？它们甚至有可能成长到太阳质量的数万亿倍。而这比我们目前已知的最大的黑洞大出十倍不止。

但是这样的庞然大物真的存在于我们的宇宙之中吗？一个由研究者所组成的队伍已经提出计划去探寻它们。如果他们真的存在，这有助于我们解决这个宇宙中第一个星星如何消失的谜团。

这就像是宇宙中关于黑洞的人口普查

如果将这种人口普查比作网购，而你想要在宇宙中购买黑洞的话，那太不幸了，因为你只有两个基本尺寸可以选择，一个小如尘埃一个壮若波澜。而这就好像你在网上商店看到了一个欣喜的衬衫但却不是你的尺寸而你会因此沮丧一样不是吗？欢迎来到黑洞探索者的平常生活。

虽然无论是小型黑洞还是恒星质量黑洞在体型上都比我们的太阳要大很多，但它们却也没有大到不可估量。这是因为黑洞诞生于超新星爆发的最后阶段的已经死亡的超大恒星中，而超大恒星不得不变得非常巨大才能进入超新星形态，所以最小的黑洞却也是我们的太阳质量的五倍左右。

不仅如此，通过与其他黑洞合并以及通过吸收距离它们如饕餮般的嘴太近的周围游离的气体，这些黑洞可以变得越来越大。而且我们已经有证据表明，这些黑洞可以长到接近我们的太阳质量的100倍左右。

而恒星质量黑洞却以令人难以置信的广泛数量存在于我们的宇宙中——也许现在它们就以百万的数量围绕在我们的银河星系周围。但它们像猫一样无害，除非你靠得太近。而在整个宇宙中，同样的事实也随机的发生在其他星系：越来越多的黑洞脱胎于那些大而美丽的恒星之中。

但在星系的中心，有着更为可怕的东西：特大质量黑洞。而在我们的银河系的中心同样有着一个特大质量黑洞，我们将它叫做人马座A*。它已经有相当于大约400万的太阳质量。就像我所说的，特大质量。这些野兽们非常容易就可以达到比他们的表兄——恒星质量黑洞的质量的一千多倍。

不知为何，似乎每个星系的中心都有一个巨大的黑洞。迄今为止，所发现最大的黑洞的质量接近于太阳的一千亿倍。

天文学家们长期以来一直都在寻找异常值：小于5个太阳质量的黑洞或介于恒星和超大质量黑洞之间的黑洞。但是，8月18日发表在预印本数据库arXiv(尚未经过同行评审)上的一篇新论文提出了一个完全不同的问题：如果我们把最大的黑洞变成11个会怎么样?

如何做些惊人的大的东西

这类全新的巨大黑洞，会使所谓的超大质量的黑洞自愧不如。这些“大得惊人的黑洞”的质量从1万亿太阳质量起步(这已经比目前已知的最大黑洞大了10倍)，甚至可能会更大。

可以被我们理解的是，这些怪物（超大黑洞）中的巨大怪物（全新的黑洞）会很少见。这是因为我们的宇宙很难创造出巨大的东西，因为制造一个巨大的事物需要把许多材料粘在一起，并且要让它们稳定下来并且保持向内添加东西，然而物质并不擅长这样做。

不过从理论上来说，这些巨大的野兽（新型黑洞）还是有可能存在的。如果我们可以找到它们，将有助于解释黑洞有多少种形成方式。

第一个黑洞出现在宇宙年轻得不到10亿岁的时候。在漫长的岁月中，黑洞们相互融合，相互哺育，最终发展成为拥有巨大质量的黑洞，甚至可能成为惊人巨大的黑洞。但它们的增长速度是有限的。为了通过合并来达到增长效果，黑洞们需要与其他黑洞相遇，并且大到得以吞噬它们。所以，如果一个黑洞周围没有足够多的黑洞，合并就不会频繁发生。这将阻止黑洞变得巨大。

当然，黑洞也可以靠物质来成长。但是当物质落向黑洞的视界(目前被认为是不返回点)时，它会被压缩并且加热，然后释放出辐射，这些辐射从靠近黑洞的中心区域喷出，阻止新的气体落入黑洞。这种坠入黑洞的复杂物理原理为黑洞的成长速度设置了上限。

arXiv（X依希腊文的χ发音，读音如英语的archive）是一个收集物理学、数学、计算机科学、生物学与数理经济学的论文预印本的网站，始于1991年8月14日。截至2008年10月，arXiv.org已收集超过50万篇预印本[2][3]；至2014年底，藏量达到1百万篇[4][5]。截至2016年10月，提交率已达每月超过10,000篇[5][6]。

超大质量黑洞是黑洞的一种，其质量是{\displaystyle 10^{5}}10^5至{\displaystyle 10^{9}}10^{9}倍的太阳质量。现时一般相信，在所有的星系的中心（包括银河系的中心在内）都会有超大质量黑洞。

隐蔽的黑洞，等待发现的光芒。

最大的已知黑洞是对当前天体物理学知识的挑战，很难想象把一个小黑洞培育成潜伏在星系核心的怪物，因为这需要大量的合并和充足的气体。为了找到一个巨大的黑洞这需要我们了解黑洞产生的途径。我们猜想也许第一个也是最大的一个黑洞并非来自大质量的恒星死亡，也许它们是由气体云崩塌形成的，又或者是早期宇宙中奇异的过程，或者更神奇的变化。<谁知道呢，或许未来你就知道了>

言归正传，这未知的渴望或许就是为什么发现一个巨大的黑洞会如此令人兴奋。理论家欣喜若狂的搓手顿足准备为黑洞做出合理的解释。在未知的世界里寻找庞然大物，你如何找到一个超级大黑洞呢？这篇新的研究论文对如何去寻找黑洞提出了一些见解。首先由于它们巨大的体积，巨大的黑洞（板块结构）实际上可以影响其所在星系的引力演化。即便是超大质量的黑洞，通常也不到其所在星系质量的1%。

但是由于板块结构更大，它们可以产生引力作用。例如,当地核受到如此大的重力挤压时，星系都形状就可能发生扭曲，或者重力会改变星系合并的方式。所以黑洞可以解释星系图片中任何看上去恐怖的东西。如果板块起源于极早期宇宙的奇异物理学，当它们在宇宙中繁衍生息，并继续成长到惊人的规模，它们将会在周围留下痕迹。比如说，它们能吸引如此多的物质，从而影响到宇宙微波背景波（CMB）

即宇宙在38万年前留下来的光。黑洞可能积聚了如此多的物质，并且非常善于吞食附近的任何东西，甚至神秘的暗物质也可能聚集在它们周围形成一种光晕。如果暗物质（无论是什么）与自身相互作用，它可能会发出一种非常特殊的辐射。因此，这些超大黑洞可能被暗物质产生的高能光环包围。到目前为止，我们还不知道黑洞是否存在，上面所有的方法都只对黑洞可能有多大施加了限制。根据你选黑洞形成的模型，我们目前最好的猜测是，最大的黑洞大约是太阳质量的10^19，或者说是太阳质量的100亿倍。任何比这更大的东西都会违反我们在宇宙中已经测量到的东西。但这仍然在我们的宇宙中留下了一个巨大的不可逾越的鸿沟

作者：Paul Sutter - Astrophysicist

FY：Astronomical volunteer team

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