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黑洞的質量是太陽的數十億倍的觀點長期處於理論階段。赫德福德郡大學的馬丁·克勞斯解釋到，現在的天文學家通過研究更支持了這一觀點的成立。
不論你是在研究雨林或者是外太空，對自然界的觀察往往會得到意想不到的結果甚至是新的謎團。當射電天文學在20世紀50年代興起時，我們並不知道它會導致這樣新奇的發現，那就是所有的星系包括我們所在的銀河系在它們中心似乎都有一個質量是太陽數十億倍的令人驚嘆的巨大黑洞。
幾十年後，我們仍然無法證明這些被稱為特大質量黑洞的龐然大物是真實存在的。但在《皇家天文學會月刊》上已經發表出來的新研究或許能夠在有一天幫助到我們。
早期的射電天文學家發現了一些星系會釋放無線電波（電磁輻射的一種）。當發現了星系時而碰撞和合併後，他們自然地猜想到這是否會與無線電的釋放有關。但是，通過更加精確的觀察後，這一想法還是被否定了。
可喜的是，他們發現了這些無線電波是通過狹長的噴流釋放出來的。而這意味著這一神秘力量來自星系中心的一個極其小的區域。與此同時，這些無線電波也十分強大，它的亮度經常超過一個星系裡所有星星亮度的總和。這樣巨大的能量究竟是如何產生的，很多的解釋層出不窮。最終在二十世紀七十年代的時候，科學家提出來這種巨大能量產生的真正原因是特大質量黑洞的存在。現在，這種物質被稱為類星體。
通過理論模型，科學家估算出這些物質有一整個小型星系的質量，並且在面積上與地球軌道環繞太陽的大小相當。但是基於僅有部分星系會產生能量的大爆發，所以我們並不清楚特大質量黑洞的存在是否具有普遍性。直到1990年哈勃空間望遠鏡的誕生，銀河系附近的星系沒有產生射電爆發的問題終於得到了研究。那麼問題來了，它們的中心包含著特大質量黑洞嗎？
結論是：大多數的不發光的星系中心都是存在特大質量黑洞的，因為天文學家觀測到在星系中心存在著引力質量，它能夠在不發光的情況下影響著周圍的物質。甚至有證據顯示在銀河系的中心也存在著一個特大質量黑洞，目前被稱為人馬座A。因此在這種情況下，天文學家更加確信特大質量黑洞是真實存在的，並且它也許還能夠解釋有些星系產生異常巨大的能量爆發的現象。
儘管一些特大質量黑洞釋放的噴流來源於黑洞周圍而並非其本身，但是這仍然不足以支撐上述的結論。那麼問題來了，我們究竟要如何證明黑洞的存在呢？ 首先，黑洞這一概念是依據愛因斯坦的廣義相對論而產生的，它是指在太空中從未有光和物質能夠逃離其中的一個限定區域。實際上，對於天文學家來說，探測黑洞是個相當困難的任務，因為他們需要去觀測一種不會釋放任何東西的物質。
從質量相當於一個恆星的小型黑洞來看，有一個證據著實被發現了，那就是當兩個這樣大小的物質合併後會產生引力波。引力波是一種存在於空間的小幅擺動，它在2015年被第一次正式登記。這一發現證明了黑洞有時以一種成對的形式出現並且的確是通過合併產生。這樣的發現可稱為是巨大的成功，並在2017年榮獲了諾貝爾獎。
緊接著，我們也更好地理解了正常大小的黑洞是從何而來。事實上，黑洞是在比太陽的質量還大得多的恆星的生命結束之後所剩下的物質的基礎上形成的。但是，有關特大質量黑洞的存在和起源的謎團仍未被揭開。
自旋黑洞
通過現有的發現，科學家揭示了許多特大質量黑洞產生的射電噴流事實上是這些物質成對出現並且相互盤旋的所導致的結果。這一結論是通過對觀測到的射電圖的範圍在電腦模型下進行比較而得出的。
另外，二級黑洞釋放的射電噴流是由一級黑洞超過幾百年甚至上千年的周期性方位變動而產生的。與此同時，科學家還意識到噴射方向的周期變化會在星系中心的射電圖中有非常明確的顯現。
通過對射電星系樣品的研究，科學家發現了75%的射電星系樣品存在著這種模式，並且提出了特大質量黑洞的成對現象是一種規律而非例外。事實上，這種成對現象被認為是星系合併後形成的。每一個星系都包含著一個特大質量黑洞，由於它們比其他所有的星球都重，因此他們會沉到新形成的星系的中心，這是它們第一次成為親密的一對，之後在引力波的釋放下合併。
儘管有關觀測提供了特大質量成對黑洞存在的部分證據，但是這還不是一個完整的證明。我們所觀測到的仍然只是由於黑洞而產生的一些間接跡象。就像普通的黑洞的一樣，一個完整的特大質量成對黑洞存在的證據也需要對它們釋放的引力波進行探測。
但是，目前的引力波望遠鏡僅能夠探測到與恆心質量相當的黑洞所產生的引力波。這是由於它們繞彼此公轉的速度要很快從而產生的更高頻率的引力波，而當前的技術只能夠允許我們探測到這種頻率的引力波。不過下一代的設備將能夠探測到可能來自於特大質量成對黑洞的低頻引力波。在特大質量成對黑洞第一次被提出來的半個世紀後，未來的技術將最終證實它們的存在，而這也會是成為一名科學家激動萬分的時刻。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3.THE CONVERSATION- cosmosmagazine-王曼婷
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