黑洞已經(jīng)被認為是宇宙中一種普遍存在的天體。而超大質(zhì)量黑洞（又稱巨型黑洞）是宇宙中質(zhì)量和體積最大的單一天體類型，比如在我們銀河系中心位置，就有一個相當(dāng)于太陽的431萬倍質(zhì)量的超大質(zhì)量黑洞，而在銀河系的鄰居仙女座星系的中心，有一顆大約1億倍太陽質(zhì)量的黑洞，去年公布的首張黑洞照片的m87中心黑洞，質(zhì)量更是達到了太陽的56億倍，不過它還并不是最大質(zhì)量的黑洞，已知質(zhì)量最大的黑洞為Ton618，相當(dāng)于太陽質(zhì)量的660億倍。

那么這樣的巨型黑洞是如何形成的呢？一般認為它是在宇宙大爆炸的初始階段，在較小的宇宙空間中有一些物質(zhì)密度極高的區(qū)域，直接塌陷形成了黑洞，之后這些黑洞又不斷的吸附其周圍的物質(zhì)，使得其質(zhì)量越來越大，中成為了星系或類星體的中心，這便是超大質(zhì)量黑洞的由來。

不過最近日本的天文學(xué)家提出了一種新的超大質(zhì)量黑洞形成理論，他們認為超大質(zhì)量黑洞仍然是有超大質(zhì)量恒星形成的，這些超大質(zhì)量恒星位于物質(zhì)極為豐富的氣體云中，在氣體云的中心位置，這樣的恒星很多，其中有不少都會坍縮成黑洞，這些黑洞會互相合并，而且也會吞噬恒星、行星及星云等，這樣都會導(dǎo)致其質(zhì)量越來越大，最終成為超大質(zhì)量黑洞。

上圖中三個黑點代表氣體云中首先形成的三個超大質(zhì)量恒星。

為了研究超大質(zhì)量黑洞的形成，日本東北大學(xué)的鄭升明研究員與大向一行教授使用了日本國立天文臺的超級計算機“Aterui II”進行理論模擬，發(fā)現(xiàn)上述的過程是成立的，合理的，在一團氣體云的中心位置，先是形成了巨型恒星，而氣體云周圍的氣體快速分裂形成了較小的恒星，模擬顯示較小的恒星與氣體一同向中心移動，與氣體云中心的大質(zhì)量恒星發(fā)生了沖撞和合并事件，使得氣體云中心的大質(zhì)量恒星得以高效成長，甚至產(chǎn)生了約一萬倍太陽質(zhì)量的巨型恒星。

上圖中為三顆巨型恒星吸收其他物質(zhì)的模擬圖。

兩位科學(xué)家由此提出了關(guān)于超大質(zhì)量黑洞起源的新假說，推論認為之后這些超大質(zhì)量恒星將繼續(xù)演化，并很快形成黑洞，由于黑洞所處位置的物質(zhì)極為豐富，以及它能非常迅速的吸收外圍物質(zhì)，使自己的質(zhì)量變得更大，通過長時間不斷的合并和吸收物質(zhì)，它終將會成為超大質(zhì)量黑洞。

天文學(xué)家們觀測到的類星體和這一模擬推論的結(jié)果很相似，這類天體距離我們大都非常遙遠，一般都在100億光年以上，說明其形成的時間較早，不過類星體的質(zhì)量已經(jīng)非常龐大，如上面提到的Ton618的質(zhì)量在太陽的660億倍左右，距離我們約104億光年，也就是說觀測到的這個類星體黑洞志奇104億年前的樣子，那個時候宇宙才形成34億年左右，在這樣短的時間中，日本天文學(xué)家提出的這種新理論基本無法產(chǎn)生如此巨大質(zhì)量的黑洞，因此超大質(zhì)量黑洞的形成理論還有待進一步研究。

參考資料：

《環(huán)球網(wǎng)》6月22日文章《日本發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞形成新線索》