比星系还大的巨型黑洞？暗物质的宇宙捉迷藏游戏刚刚获得一个重大线索——而最大的黑洞并不是答案。

想象一下，黑洞庞大到足以压倒整个星系——这些物体质量相当于1000亿颗太阳或更多，随随便便就被称为“超级大黑洞”。多年来，理论学家们一直好奇，这些怪物如果在早期宇宙中作为原生黑洞形成，是否能解释宇宙中神秘暗物质的大部分。新研究给出否定的答案：它们无法成为主要成分。

暗物质构成了宇宙中大部分物质，但我们仅通过其引力来认识它。一个长期存在的想法是，其中一些可能是原生黑洞——这些致密物体在大爆炸后最初的混乱时刻锻造而成，而不是由垂死的恒星形成。这些黑洞的大多数质量范围已被严格限制。最后剩下的漏洞是小行星大小的黑洞（仍然可能）和这些超级大的黑洞。

这些超大质量黑洞大致定义为任何质量≳ 10^{11} 太阳质量的东西。它们太大，以至于无法像普通暗物质粒子或较小的黑洞那样隐藏在星系内部。到目前为止实际观测到的最大黑洞质量约为360亿颗太阳——令人印象深刻，但仍未达到“超级”门槛。因为天文学家在调查了许多星系后仍未发现更大的黑洞，这些物体显然无法构成全部暗物质。悬而未决的问题是，它们是否仍能构成显著比例。

研究人员通过观察宇宙微波背景来解决这个问题——这是大爆炸的余辉，我们至今仍能作为天空中的微弱微波辐射探测到。如果宇宙中散布着这些星系规模的黑洞，它们的纯粹离散性会在暗物质密度相对于辐射的分布中产生额外的“是曲率”团块。用通俗的话说，宇宙微波背景会显得比实际更颗粒状。

普朗克卫星数据并未显示这种颗粒状。这些超级大黑洞会产生的信号超过了观测设定的限制。正如一位研究人员所说，这些黑洞根本无法成为暗物质的显著部分。

这项工作仔细模拟了随机分布的原生黑洞如何产生这些扰动，以及它们如何演化直到宇宙变得透明。即使在保守假设下，预测的团块程度也太大，无法与我们实际看到的任何实质性暗物质比例相匹配，在这个质量范围内。窗口实际上已关闭。

重要的是，这一结果并未声称这些超级大黑洞不可能存在。它仅表明它们无法构成暗物质的主要份额。较小的小行星质量原生黑洞仍然是一个可行的（尽管尚未确认的）候选者，可能构成全部暗物质。暗物质之谜仍在继续——只是排除了一个戏剧性、超大质量的可能性。

宇宙仍然保有它的秘密。我们想象过的最大学黑洞根本没有隐藏大部分暗物质。承包笑点碎碎念