一组天文学家利用引力透镜现象发现了有史以来发现的最大黑洞之一。由英国杜伦大学领导的团队利用引力透镜现象——前景星系弯曲了更远物体的光线并放大它，以及在DiRAC HPC设施上进行的超级计算机模拟，使团队能够仔细研究来自地球数亿光年之外的星系内黑洞是如何扭曲光线的。他们在前景星系中发现了一颗超巨型黑洞，比我们太阳质量超过300亿倍，这是天文学家很少见到的规模。

这是第一次使用这种技术发现黑洞，团队通过模拟光线穿过数十万次的宇宙，每个模拟包括一个不同质量的黑洞，改变了光线到达地球的路径。当研究人员在其中一次模拟中加入了一颗超巨型黑洞时，远处星系光线到达地球的路径与哈勃太空望远镜捕捉到的实际图像的路径相匹配。

这些发现今天发表在《皇家天文学会月刊》杂志上。主要作者、杜伦大学物理系的詹姆斯·纳廷戈尔博士说：“这颗特殊的黑洞大约是我们太阳质量的300亿倍，是有史以来探测到的最大黑洞之一，接近我们理论上认为黑洞可以变得多大的上限，因此这是一个非常令人兴奋的发现。”

引力透镜是指前景星系的引力场会使背景星系的光线发生弯曲，从而让我们观察到多次图像。类似真实透镜，这也会放大背景星系，让科学家能够更详细地研究它。

杜伦大学物理系的主要作者詹姆斯·奈特格尔博士说：“我们已知的大多数最大的黑洞都处于活跃状态，当接近黑洞的物质加热并以光、X射线和其他辐射形式释放能量时。然而，引力透镜使得研究不活跃的黑洞成为可能，这在远距离星系中目前还不可能。这种方法可能让我们发现更多超出本地宇宙的黑洞，并揭示这些奇特物体在宇宙演化的早期时期是如何形成的。”

这项研究也包括德国的马克斯·普朗克研究所，它开启了一个令人兴奋的可能性，即天文学家能够发现比之前认为的更多的不活跃和超大质量黑洞，并研究它们是如何变得如此巨大的。

这次发现的故事始于2004年，当时杜伦大学天文学家阿拉斯泰尔·艾奇（Alastair Edge）教授在审查一项星系调查的图像时注意到了一个引力透镜的巨大弧。19年后，在NASA的哈勃望远镜和杜伦大学的DiRAC COSMA8超级计算机设施提供的高分辨率图像的帮助下，奈特格尔博士及其团队能够重新审视这个发现并深入探索它。

该团队希望这是深入探索黑洞奥秘的第一步，未来的大规模望远镜将帮助天文学家研究更遥远的黑洞，以了解它们的大小和规模。

此项研究得到了英国航天局、皇家学会、英国研究与创新机构（UKRI）下的科学技术设施委员会（STFC）以及欧洲研究理事会的支持。