在宽广的世界中，最大的黑洞也是由黑洞“种子”发作的。它们经过气体、尘土、以及吞噬其他物体汲取养分，巨细和质量逐步添加，然后成为主导星系的中心，例如咱们的银河系中心的黑洞。可是，至今还没有人找到这些刚刚“萌发”的黑洞。
有理论以为，超大质量黑洞（质量相当于数十万到数十亿太阳质量）是由咱们从未见过的较小黑洞组成的。这个难以捉摸的集体，称为“中等质量黑洞”，有一百至十万太阳质量。迄今为止发现的数百个黑洞中，有许多相对较小的黑洞，但没有一个归于中等质量范围。
科学家们正与NASA强壮的太空望远镜以及其他地理观测站协作，追寻满意这些描绘的悠远天体。他们现已找到了数十个候选方针，正在尽力承认它们是否是黑洞。即便承认了这些天体的黑洞身份，一起这也拓荒了一个全新的疑团：中等质量的黑洞是怎么构成的？
“为什么这个问题令人入神？为什么人们花这么多时刻来寻觅这些中等质量黑洞？由于它们提醒了前期世界中发作的事情：初期的黑洞质量是多少？构成机制是什么？”加州理工学院（坐落加利福尼亚州帕萨迪纳市）物理学教授、NASA NuSTAR使命（Nuclear Spectroscopic Telescope Array，核光谱望远镜阵列）的首席研究员Fiona Harrison说。
开端了解黑洞
黑洞是世界中密度极大的天体。当物质掉入黑洞，它们没有出路，乃至光也无法逃出来。黑洞“吃”掉的东西越多，它的质量和巨细就越大。
黑洞的类型：
1-100太阳质量 = 恒星质量黑洞
100-100000太阳质量 = 中等质量黑洞
100000-数十亿太阳质量 = 超大质量黑洞
最小的黑洞称为恒星质量黑洞，是在恒星晚期以超新星爆破完毕它们的终身时构成的。而超大质量黑洞是大型星系的中心锚点，咱们银河系中的太阳和一切其他恒星都绕着名为射手座A*的黑洞运转，其质量约为410万太阳质量。最近被事情视界望远镜（ETH）捕捉到的M87有65亿太阳质量，这是初次观测到黑洞及其事情视界曲折光所构成的“暗影”。
超大质量黑洞周围往往有吸积盘（accretion disks），由温度极高的高能粒子组成，它们接近事情视界时会发光。假如黑洞吞掉的物质满足多，吸积盘内侧会很亮堂，这种星系中心的结构被称为“活泼星系核”（active galactic nuclei，AGN）。
发作黑洞所需的物质密度令人难以置信。举个比方，要构成50倍太阳质量的黑洞，需求将相当于50个太阳的质量放进直径300公里的球中。关于M87中心的黑洞，这相当于把65亿个太阳压缩到比冥王星轨迹略大的球。无论是哪种状况，所需密度都极大，一切物质有必要塌缩成一个奇点（singularity，密度无限大）。
黑洞来源之谜的关键在于其成长速度的物理约束：必定数量的物质会被事情视界邻近的高能辐射所推出去。因而，在三千万年间，一个低质量的黑洞或许只能质量翻倍。
来自史密森尼天体物理地理台（Smithsonian Astrophysical Observatory，坐落马萨诸塞州坎布里奇）和莫斯科州立大学的天体物理学家Igor Chilingarian说，“假如一个黑洞从50个太阳质量开端，底子就不或许在10亿年内长到10亿个太阳质量。可是，据咱们所知，世界构成后不到10亿年就存在超大质量黑洞。”
中等质量黑洞的构成
在前期的世界，中等质量黑洞的“种子”或许是由巨大气体云的崩塌或超新星爆破构成的。在世界中爆破的第一批恒星具有纯氢氦构成的外层和更重元素组成的内核；而关于现代的恒星，它们外层含有更多重元素，在爆破后会经过恒星风（stellar winds）丢失更多质量。所以，与现代恒星比较，第一批恒星爆破能够构成质量更大的黑洞。
“假如在世界初期会构成许多100太阳质量的黑洞，它们中的一部分与其他黑洞兼并。这样的话，当时会构成各种质量纷歧的黑洞，有一些会存在至今，” NASA戈达德太空飞行中心的天体物理学家Tod Strohmayer解说说，“那么，它们在哪儿？”
美国国家科学基金会的激光干与仪引力波地理台（LIGO，由加州理工学院和麻省理工学院协作）供给了或许存在中等质量黑洞的头绪。LIGO探测器与欧洲意大利的Virgo结合，经过引力波引发现了许多黑洞的兼并。
2016年，LIGO宣告了百年来最重要的科学发现之一：第一次探测到引力波。坐落路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的探测器接收到黑洞兼并的信号，这两个黑洞别离有29倍和36倍太阳质量。虽然从严厉意义上讲这些并不归于中等质量黑洞，但这满足引起了科学家们的留意。
或许一切中等质量黑洞现已兼并成更大的黑洞？又或许咱们的技能还不能精准地定位它们？
超亮天体HLX-1（如图所示）坐落星系ESO 243-49，或许是科学家发现的一个中等质量黑洞。
寻觅中等质量黑洞
寻觅黑洞是个十分扎手的难题，由于它们自身不发光。可是科学家能够运用精细的望远镜和其他仪器寻觅特定的指示信号。比方，由于物质流入黑洞不是稳定的，物质的耗费或结块会导致周围环境发光发作某些改变。在较小的黑洞中，这种改变更简单被发现。
最有或许的中等质量黑洞候选者是HLX-1（Hyper-Luminous X-ray source），约有20000倍太阳质量，能量输出比相似太阳的恒星高得多。它由澳大利亚地理学家Sean Farrell于2009年发现，或许曾经是一个矮星系的中心，后来被较大的星系ESO 243-49吞噬。
Harrison说，“它宣布X射线的波段以及它所体现的性质都十分像黑洞。许多人，包含我的小组，都在寻觅看起来像HLX-1的天体，可是到目前为止，并没有发现。可是查找仍在持续。”
比HLX亮度低的超亮天体称为ULX（Ultraluminous X-ray source），它们一般不是黑洞而是脉冲星（pulsars）。脉冲星是密度十分大的恒星残留物，会宣布周期性的脉冲信号，看起来像灯塔相同。
下一步方案
矮星系是一个值得持续深化讲究的体系，由于从理论上讲，较小的恒星体系所包容黑洞的质量要比像银河系这种大星系低得多。出于相同的原因，科学家们还在查找球状星团（globular clusters），它们是星系周围聚集成球状的恒星。
“中型黑洞猎人”正急切地等候NASA韦伯太空望远镜的发射，它将追溯到世界第一个星系。韦伯将协助地理学家弄清楚，银河系和其中心的黑洞哪一个先构成。结合X射线观测，韦伯的红外数据关于辨认一些最陈旧的黑洞候选者十分重要。
俄罗斯航天局Roscosmos于本年7月发射了Spectrum X-Gamma，该航天器携带了马歇尔太空飞行中心参加开发制作的仪器，将扫描X射线天空。LIGO-Virgo协作发作的引力波信息也将有助于对黑洞的查找，欧洲航天局方案的激光干与空间天线（LISA）使命也将供给协助。
