黑洞是宇宙中最為詭異的存在，它們往往體積不大，但質(zhì)量卻高的驚人。
近日，英國杜倫大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個極端質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量相當(dāng)于300多億個太陽。我們都知道，黑洞并不是一個真的洞，它的本質(zhì)上還是一個天體，只不過它的內(nèi)部存在著一個奇點。這個奇點的體積無限小，然而密度卻無限大，從某種程度上來看，我們可以認為整個黑洞的質(zhì)量都集中在這個奇點上。
點沒有長度和寬度，也沒有高度，因此它屬于0維。在這樣的超大質(zhì)量黑洞中，近300億個太陽質(zhì)量集中在這一個點上。如果在過去的時間里，這個黑洞吞噬過300億個像太陽一樣的恒星，那么從人類的視角來看，這些恒星似乎都被黑洞進行了“0維打擊”。
當(dāng)然，我們能夠觀察到的黑洞都還屬于三維物體，因為我們生活在一個三維的宇宙中。黑洞的周圍的空間，那片連光也無法逃脫的空間，實際上就是零維的點在三維空間的投影。黑洞并不罕見，每個星系的中心都存在著一個超大質(zhì)量黑洞。比如銀河系中心就有一個人馬座A*黑洞，它的質(zhì)量當(dāng)于四百多萬個太陽。
不過和上文我們提到的黑洞比起來，人馬座A*也有些小巫見大巫的意思。
事實上，相當(dāng)于三百億個太陽質(zhì)量的黑洞已經(jīng)不能用超大質(zhì)量黑洞去稱呼它了。超大質(zhì)量黑洞往往指的是質(zhì)量范圍在數(shù)百萬到數(shù)十億個太陽之間的黑洞，對于這樣上百億乃至上千億個太陽質(zhì)量的黑洞，我們必須用“極端大質(zhì)量黑洞”去稱呼它們。放眼整個可觀測宇宙，能夠被稱為“極端大質(zhì)量”的黑洞也不超過十個。
如此龐大的黑洞位于橢圓星系A(chǔ)bell 1201 BCG的中心，距離地球大約27億光年。雖然這個黑洞體型十分巨大，但發(fā)現(xiàn)它并給它稱重卻并不是一件容易的事。黑洞的引力是如此強大，以至于連光都無法逃脫，這就導(dǎo)致我們無法用常規(guī)的觀測手段找到它們。但也因為黑洞的引力極其異常，讓我們可以通過尋找宇宙中特殊的引力現(xiàn)象去發(fā)現(xiàn)它們。
引力波是尋找黑洞最為關(guān)鍵的方法之一。愛因斯坦認為，宇宙萬物都有引力，而引力就會引起時空的拉伸和壓縮，從而引起震動，就像投入湖中的石子會使湖面產(chǎn)生一圈圈漣漪。并且物體的質(zhì)量越大，其引力波造成的影響也就越大。
當(dāng)兩個黑洞互相旋轉(zhuǎn)，或是一個中子星和一個黑洞互相旋轉(zhuǎn)時，往往會釋放巨大的引力波。這時我們就可以通過激光去探測宇宙深處，發(fā)現(xiàn)空間的微小波動，找到波動的來源，也就找到了黑洞的所在地。不過并不是所有的黑洞都兩兩成對，還有大部分黑洞它們往往自身孤立在太空中，并且很可能處于休眠的狀態(tài)，沒有吞噬物質(zhì)。對于這樣安靜的黑洞，科學(xué)家則會通過引力透鏡去找到它們。黑洞極端的引力會使經(jīng)過黑洞附近的光線也出現(xiàn)彎曲，從而讓我們看見黑洞背后的景象。并且它還具有放大的作用，能夠放大那些來自遙遠深空的光線。一方面，我們能夠通過引力透鏡效應(yīng)去觀測深空。另一方面，就是通過它去發(fā)現(xiàn)黑洞，當(dāng)我們注意到某個區(qū)域發(fā)生了引力透鏡效應(yīng)，而附近又沒有明顯的大質(zhì)量物體時，那么該區(qū)域很可能存在一個黑洞。
Abell 1021 BCG的黑洞正是通過這種方法找到的
Abell 1201 BCG是一個彌散性橢圓星系，早在2003年，科學(xué)家就在它的附近發(fā)現(xiàn)了一條細長的格格不入的光輝，這條光輝并不屬于它，而是來自一個遠離BCG的星系。2017年，科學(xué)家再次發(fā)現(xiàn)了第二個更模糊的污點，并且更靠近BCG的星系中心。這意味BCG的中心很可能存在一個非常大的黑洞。
物理學(xué)家詹姆斯和他的同事設(shè)計了處理數(shù)據(jù)的工具，在獲取了最新的觀測數(shù)據(jù)后，他們不斷的改變BCG中心黑洞的質(zhì)量，對光在宇宙中的運動進行了數(shù)十萬次的模擬。最后匹配到了實際觀測中的數(shù)據(jù)。模擬結(jié)果顯示，BCG中心極有可能存在著一個巨大的黑洞，最匹配的質(zhì)量大約為327億倍太陽質(zhì)量。
按照這樣的質(zhì)量來算，它的事件視界的直徑達到了1900億公里。而冥王星和太陽的距離也不過73億公里。假如這個黑洞位于太陽的位置，那么整個太陽系包括柯伊伯帶都會完全處于黑洞的內(nèi)部！
即便如此，它仍然不是宇宙中最大的黑洞
目前，宇宙中觀測到最大黑洞是SDSS J073739.96+384413.2，質(zhì)量大約為1040億個太陽。其次則是Ton618，相當(dāng)于660億倍太陽質(zhì)量。不過黑洞的排名一直在被刷新，或許不久之后，科學(xué)家還會發(fā)現(xiàn)更上一個數(shù)量級的巨型黑洞。
