加州大學伯克利分校的天文學家們最近在臨近宇宙中的一片較為稀疏的區域中發現了一個破紀錄級的超大質量黑洞，質量相當於太陽的170億倍，說明這些怪獸一樣的天體可能比我們之前想像得更常見。超大質量黑洞的質量一般為太陽的100億倍左右。到目前為止，我們發現的最大的超大質量黑洞都位於大型星系的中心，並且這些星系的附近還有許多其它大型星系。目前的記錄保持者位於后髮星系團中，於2011年由加州大學伯克利分校的研究團隊發現，質量為太陽的210億倍，已經載入了金氏世界紀錄。
圖為大型星系NGC 1600的照片，以及由哈勃望遠鏡拍攝的星系核心部位近照，這裡可能存在著一個質量為太陽的170億倍的超大質量黑洞，或者雙黑洞。
橢圓星系NGC 1600距離我們約2億光年，它的中心可能存在一個目前為止發現的質量最大的超大質量黑洞。
該研究團隊的帶頭人、加州大學伯克利分校天文學教授馬中佩(Chung-Pei Ma)表示，此次新發現的黑洞位於橢圓星系NGC 1600中，和后髮星系團在天空中所處的位置正好相對。馬中佩還是MASSIVE Survey項目的帶頭人，該項目著眼於在臨近宇宙中尋找質量龐大的星系和黑洞，希望能了解它們的形成和發展過程。
在宇宙中星系較為密集的區域，尋找超大黑洞就像在曼哈頓尋找摩天大樓一樣容易，但在星系比較稀少的地區，超大黑洞就不那麼容易找到了。
「像后髮星系團這樣含有大量星系的區域是非常、非常罕見的，但在中等規模的星系團中，還是有不少像NGC 1600這樣大小的星系的。」馬中佩說道，「所以現在的問題是，這是否只是冰山的一角呢？也許宇宙中還有更多的超大質量黑洞，只不過它們住在偏遠地區的『高樓』中，而不是曼哈頓的摩天大樓裡。」
天文學家於2011年發現的超大質量黑洞位於后髮星系團的NGC 4889星系中，雖然它的質量最大約為太陽的210億倍，但具體有多大卻難以確定，從太陽的30億倍到210億倍都有可能。相比之下，NGC 1600星系中央的黑洞質量範圍要精準得多，最低為太陽的155億倍，最高為太陽的185億倍。
有趣的是，從NGC 1600星系中心周圍的恆星的運動方式來看，中央的黑洞似乎是分為兩半的。天文學家認為雙黑洞在大型星系中十分常見，因為大型星系往往是兩個星系合併形成的，每個星系都有一個原本屬於自己的黑洞。這些黑洞可能會「陷入」新形成的大型黑洞中心，然後在圍繞對方旋轉一段時間之後，在引力波的作用下合併到一起。天文學家設計了一款空間天線式雷射幹涉儀(Evolved Laser Interferometer Space Antenna，簡稱eLISA)，將用於探測大型黑洞在合併時產生的引力波。與此同時，其它研究團隊將利用毫秒脈衝尋找大型黑洞合併時產生引力波的跡象。
此次新發現的黑洞距地球約2億光年，位置處在波江座的方向上。
尋找類星體殘骸
當物質的密度大到一定程度，連光線也無法從它的引力下逃脫時，就形成了黑洞。在宇宙的早期階段，宇宙中的氣體非常充足，有一部分貪婪的黑洞吸收了大量氣體，成為了超大質量黑洞，同時向外釋放了大量能量。回想那個時期的宇宙，這些超大質量黑洞都是非常明亮的類星體。但當天文學家將目光投向地球時，卻發現附近的星系中氣體含量非常少(因為這些氣體已經轉化成了恆星)，而且沒有類星體。不過，在附近這些星系的中央，過去可能存在過類星體，並佔據了這些星系的大部分質量。馬中佩表示，她和她的研究團隊於2011年在NGC 4889和NGC 3842星系中發現的超大質量黑洞可能就是處於休眠狀態的類星體。
由於NGC 1600星系是一個比較古老的星系，幾乎沒有新形成的恆星，馬中佩懷疑它的中心也可能有一個過去曾光芒四射、如今卻沉睡許久的類星體。馬中佩稱，這將是我們首次在臨近宇宙中星系較為稀疏的區域發現這樣的天體。
「大多數超大質量黑洞過去都可能是明亮的類星體，而它們並不一定只存在於宇宙中星系密集的區域，」馬中佩指出，「NGC 1600是我們在臨近宇宙的稀疏區域中發現的第一個超大質量黑洞，也可能是我們在這樣的區域中發現的第一個類星體殘餘。」
MASSIVE Survey項目於2014年獲得了美國國家科學基金會的資金支持，將對附近的100個質量最大的星系中的恆星、暗物質以及中央黑洞質量進行測量。這些星系的質量超過太陽的3000億倍，距地球的距離在3.5億光年之內，這一範圍內有著上百萬個星系。該項目的目標之一是，找到附近的大型星系中留下的類星體殘餘。
NGC 1600星系中發現的超大質量恆星便是該項目取得的成績之一，說明與只在后髮星系團這樣的大型星系團中搜尋相比、對宇宙進行系統的搜索要更有價值。這些新發現綜合了哈勃望遠鏡、夏威夷雙子望遠鏡和德克薩斯州麥克唐納天文臺三者的圖片數據。
根據雙子座望遠鏡對NGC 1600星系中心的探測結果，在黑洞影響範圍內(半徑約3000光年)的大部分恆星都在圍繞黑洞旋轉，只有極少數呈放射狀、朝黑洞內部或外部運動。馬中佩稱，這就好像朝著黑洞內部移動的恆星都被黑洞扔出來了一樣。
就好像NASA會將空間探測器彈射到其它行星周圍、好讓探測器以更快的速度穿過太陽系一樣。只有當離黑洞最近的恆星受到兩個黑洞的作用、被彈射出去時，才會出現這種情況，
黑洞的影響範圍比事件邊界(即物質一旦落入就無法逃脫的邊界)要大得多，在其影響範圍內，黑洞的引力勝過了其它可見恆星的引力。NGC1600黑洞的影響範圍約為冥王星軌道的八倍。
「不知為何，這些恆星就像是被從大型星系中間嚇跑了一樣，要麼是根本『不敢』進來，要麼是進來了之後又被踢了出去。」馬中佩說道。NGC 1600星系中央顯示的是後一種情況，「或能為通過星系合併產生雙黑洞這一理論提供支持。」
雙黑洞與中心清掃現象
由於被雙黑洞「扔」出去的恆星會從黑洞中吸收一定的能量，這兩個黑洞會逐漸靠得越來越近、最終合併在一起。馬中佩指出，如果NGC 1600星系中的確存在這樣一個質量總共達太陽的170億倍、中間相距1光年的雙黑洞的話，即將開展的
馬中佩表示，NGC 1600星系的案例說明，中央存在雙黑洞的星系具有一個關鍵的特點：星系的中心位置有一片恆星極其稀少的區域，和雙黑洞的影響範圍差不多大。由哈勃望遠鏡拍攝的圖片顯示，NGC 1600中央的顏色往往是很淡的，說明在黑洞的影響下，該地區的恆星十分稀少。這與普通的橢圓星系有著顯著的區別，後者的核心部位要明亮得多。
「中心清掃現象是存在雙黑洞的關鍵跡象之一。」馬中佩說道。
這一現象將幫助馬中佩和同事們對MASSIVE Survey做出進一步改進，並以更快的速度找到地球附近的超大質量黑洞。