摘要：▲ 新发现的超大质量黑洞位于这个橙色星系的中心。它身后遥远的蓝色星系，因前景星系巨大的引力而扭曲时空，形成了马蹄铁状的光环。Credit: NASA/ESA

人类有史以来发现的最大黑洞，可能刚刚诞生了！这个高达360亿个太阳质量的庞大身躯，几乎撑破了宇宙黑洞理论的天花板！

8月7日，《皇家天文学会月报》发表论文，宣布在一个距离地球50亿光年的名为“宇宙马蹄铁”的星系中，潜藏着一头前所未见的宇宙巨兽。

▲ 新发现的超大质量黑洞位于这个橙色星系的中心。它身后遥远的蓝色星系，因前景星系巨大的引力而扭曲时空，形成了马蹄铁状的光环。Credit: NASA/ESA

这个新发现的黑洞，质量是我们银河系中心黑洞的近万倍，重达360亿倍太阳质量。要知道，根据我们现有的宇宙学模型，黑洞的质量上限大约在400到500亿倍太阳质量之间。而这个大家伙，已经极度逼近了这个极限。

这绝对是史上发现的前十大黑洞之一，甚至可能是最大的那个，研究作者之一、宇宙学家托马斯·科莱特（Thomas Collett）激动地表示。为什么这样说呢？因为目前发现的其他超大质量黑洞，质量测量大多是间接的，不确定性很大，而这个黑洞的质量是准确的。

那么问题来了，这个黑洞如此遥远，而且还是一个不发光、不怒吼的“休眠”黑洞，科学家们究竟是怎么把它揪出来的？

◆ 01 你看不见我，不代表我不存在

想在宇宙中找到一个黑洞，就像在漆黑的夜晚寻找一只黑猫，难上加难。尤其是当这个黑洞还处于“休眠”状态时，它不吞噬物质，不发出任何光芒，安静得像一个宇宙幽灵。

传统的探测方法——观察它周围恒星的运动（即“恒星动力学”），对于这样一个遥远又“佛系”的黑洞来说，几乎完全无效。

面对这个难题，研究团队祭出了一个堪称神来之笔的探测方案：只要你引力够大，时空都会为你弯腰。

他们利用的，正是黑洞最本质、最霸道的属性——引力。

▲“宇宙马蹄铁”的另一张图像，突出了第二个背景源形成的一对图像。那个靠近中心的微弱图像（径向弧）离黑洞非常近，正是它让这次新发现成为可能。Credit: NASA/ESA/Tian Li (University of Portsmouth)

科学家们发现，这个黑洞所在的“宇宙马蹄铁”星系本身就是一个巨大的引力透镜。它强大到足以将更遥远星系发出的光线“掰弯”，形成一个被称为“爱因斯坦环”的马蹄形光环。

而真正的破案关键，是另一个更暗、更靠近星系中心的背景星系。它的光线被黑洞的引力极度扭曲，形成了一个微弱的“径向弧” 。这个弧的位置和形状，对中心黑洞的质量极其敏感。

就像通过水杯看物体会变形一样，通过分析光线的扭曲程度，科学家就能精确地为这个“隐形”的黑洞称重。

当然，为了确保万无一失，他们还结合了哈勃太空望远镜和欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）的观测数据，对星系核心区域的恒星运动进行了分析。

通过结合这两种测量方法，我们完全可以确信这个黑洞是真实存在的，科莱特说。

◆ 02 生来就为打破规则

这次的发现，不仅仅是找到了一个“大块头”那么简单。它正在猛烈地冲击我们对宇宙的认知。

天文学家们一直认为，星系中心的黑洞质量和它的宿主星系之间存在着一种共同演化的和谐关系。但这个360亿倍太阳质量的黑洞，却像一个异常发育的巨婴。它的质量，比根据其星系规模预测的理论值要高出了一大截，偏离了正常关系约1.5个标准差。

这暗示着，宇宙中这些最庞大的星系和它们的黑洞，可能遵循着一套完全不同的、更加狂野的“丛林法则”。

研究者推测，“宇宙马蹄铁”星系是一个“化石星系群”——这是一个通过不断吞并周围小星系而形成的宇宙“巨无霸” 。在这个过程中，那些被吞噬星系的中心黑洞也最终合并，像炼蛊一样，共同造就了今天我们看到的这个超大质量黑洞。

我们看到的，很可能是星系形成和黑洞形成的终极状态，科莱特总结说。

这次的发现，无疑为我们打开了一扇观察宇宙早期历史和极端天体演化的新窗口。它证明了，即使黑洞“沉默不语”，它的引力也会在时空中留下不可磨灭的印记。未来，随着欧几里得（Euclid）等新一代望远镜的升空，我们有望发现成千上万个这样的引力透镜系统，去揭开更多关于宇宙黑洞的秘密。

参考文献：

Melo-Carneiro, C. R., et al. (2025). Unveiling a 36 billion solar mass black hole at the centre of the Cosmic Horseshoe gravitational lens. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 541, 2853-2871.

来源：徐德文科学频道