它们无比巨大。它们不可见。它们将时空扭曲至无限。
但黑洞正被证明是——万物的核心。
但体积仅仅是故事的开始。
这还关乎环绕它的巨型椭圆星系Messier 87中的恒星：它们的速度、数量和年龄。
将这些因素综合起来，你会得到一个引人入胜的谜题。黑洞吞噬恒星和星际气体，这导致它们不断增长。但它们也会变成类星体，将原始能量喷发回太空，引发新一轮恒星形成。
那么，究竟哪个先出现？
黑洞是鸡？还是蛋？
"通过这项最新发现，我们获得了关于宇宙终极鸡与蛋谜题的又一线索，"天体物理学家兼科学传播者Ethan Siegel说道。"如果运气好的话，几年后我们将更清楚地了解宇宙究竟是如何成长的。"
一切可能始于一次大爆炸。
公认的理论认为，随着第一批恒星老化，其中一些会自我坍缩，形成阿尔伯特·爱因斯坦最可怕的噩梦。
但一个"宇宙马蹄铁"颠覆了这一论点。
相反，它指向一个从一开始就孕育着这些不可能存在的毁灭漩涡的宇宙。正是这些漩涡从原始汤中旋转出了恒星和星系。
Messier 87是有史以来发现的最大星系之一。它位于约50亿光年之外，这意味着我们接收到的光线是在宇宙仅为其当前年龄三分之二时发出的。
那时它已经是一个化石星系，意味着它已经吞噬了周围所有较小的星系、恒星云和气体。
"很可能原本位于伴星系中的所有超大质量黑洞现在也已合并，形成了我们探测到的这个超大质量黑洞，"朴茨茅斯大学研究员Thomas Collett教授说。
它被称为宇宙马蹄铁，因为它对周围空间产生了影响。
它的引力如此强大，以至于将背后一个遥远蓝色星系中恒星的光线弯曲成一个近乎完美的圆环。
这是一个多世纪前爱因斯坦首次预测的现象。此后已发现数百个例子。
现在，发表在《皇家天文学会月刊》上的一项新研究计算出，其核心的黑洞质量是我们银河系中心黑洞的10,000倍。
"这是有史以来发现的十大最巨大黑洞之一，很可能就是最大的，"Collett说。
这个特殊的引力透镜是在几十年前的一次深空调查中首次发现的。但它强大的放大能力为天文学家提供了详细观察如此遥远古老结构的难得机会。
"我们通过两种方式探测到了黑洞的效应——它改变了光线经过黑洞时的路径，并导致其宿主星系内部区域的恒星以极快的速度运动[接近400公里/秒]。
"通过结合这两种测量结果，我们可以完全确信这个黑洞是真实存在的。"
"因此我们看到的是星系形成的最终状态和黑洞形成的最终状态，"Collett说。
但宇宙马蹄铁黑洞本不应存在。
就它的年龄而言，它太大了。
天文学家在宇宙最早阶段发现了越来越多类似的质量过大的黑洞。
但Messier 87证明了一个不同的创生故事。
"当你观察今天的星系时，你会发现星系中恒星形式的质量与超大质量黑洞的重量之间存在相关性，"Siegel解释道。
这个比例大约是1000比1。
"然后，当你观察更早期的星系时，你会预期这种相关性会在一段时间内保持不变[保持相同比例]，然后在早期"倾斜"，倾向于更多的恒星质量和较低的超大质量黑洞质量，"他补充道。
这是因为年轻的黑洞没有足够时间吞噬周围的恒星。
但由于Messier 87的大小和年龄，它表明情况并非如此。
它的超大质量黑洞太大了。它吞噬的比它本应能吞噬的更多。
"与更近处的星系相比，科学家团队发现...它的黑洞质量比其中心恒星速度色散所显示的要多得多，"Siegel解释道。"此外，与星系的总恒星质量相比，这个黑洞似乎质量过大。"
Messier 87并非第一个包含超大质量黑洞并表明这一点的星系。但它是最大的。也是最古老的。
"值得注意的是，我们发现对于最早的星系...一直追溯到大爆炸后仅4.2亿年...几乎所有拥有黑洞的星系都显示出质量过大的黑洞。"
它们的恒星与黑洞质量比似乎是100比1或10比1，而不是目前观测到的1000比1。
"换句话说，早期时，"质量过大"的黑洞实际上是典型的，"Siegel总结道。"这很有趣，强烈暗示了黑洞而非恒星最先形成的观点。"
