黑洞，作为一个连光线都难以逃脱的天体，是一个极其神秘的宇宙角色。在很多人的眼中，它就是一个无所不吃的怪兽，甚至可以将光线吞灭，让时间停止。一个世纪以来，天文学家都在试图拼好黑洞谜题的拼图。从提出黑洞的概念雏形，到找出第一个黑洞候选体，再到X射线望远镜直接观测到黑洞，直至2015年LIGO观测到62个太阳质量黑洞发射出的引力波，天文学的新纪元已经开启。更大质量范围的黑洞存在吗？黑洞的起源是什么？
宇宙中到底有多少黑洞？伴随着观测手段的进步，天文学家正在试图揭开黑洞谜题的面纱。
早在十八世纪，数学家拉普拉斯等人基于经典的牛顿万有引力，提出了“暗星”的存在，这可以算是黑洞概念的雏形。不过对于黑洞的近代概念，还是来源于爱因斯坦的广义相对论。1915年，爱因斯坦提出广义相对论，给出了后世皆知的爱因斯坦场方程。
同年，正处于同沙皇俄国作战前线的德国物理学家卡尔·史瓦西，在作战间隙完成了两篇相对论和一篇量子力学的论文，其中关于相对论的文章得到了非旋转黑洞的精确理论解，这是第一个有关于爱因斯坦场方程的精确解，同时在文章中，史瓦西给出了黑洞的半径大小。
然而，天文学并没有被冷落太久。上世纪六十年代，天文学迎来了发展的黄金时代，那一时期的“四大发现”对于人类认识宇宙产生了极为深远的影响。
黑洞的研究也再次回到人们的视野中。1964年，美国科学家利用探空火箭在天鹅座区域偶然发现了一个非常明亮的X射线天体，这是人类于此区域发现的第一个X射线天体，但却不知其本质为何。于是天文学家将此天体命名为天鹅座X-1，这便是人们今天所熟知的、人类历史上第一个黑洞候选体。
在第一个黑洞候选体被探测到之后，太空X射线望远镜技术日趋成熟，更多的黑洞系统被发现。
为了给深入研究做准备，科学家们对所发现的黑洞进行了一些最为简单的分类，首先以质量大小分布来区分，可以分为两类：一种系恒星量级的黑洞，质量大约在十多个太阳质量，天鹅座X-1就是一个典型代表。另一种系超大质量的黑洞，质量至少是几十万、上百万太阳质量，有些可以高达几十亿、甚至上百亿太阳质量。我们银河系中心的Sgr A*就是一个超大质量黑洞。
而上世纪六十年代所发现的类星体后来也被证明是超大质量黑洞的吸积过程所产生的。
山重水复疑无路，柳暗花明又一村。大质量的恒星级黑洞谜题在2015年终被解开。2016年的2月11日，美国LIGO引力波天文台联合美国自然基金委员会在华盛顿特区召开了一次激动人心的新闻发布会并宣布：2015年9月14日，人类第一次直接探测到了期盼已久的引力波——来自远古时空的涟漪。
根据爱因斯坦的广义相对论，这个引力波信号来自双黑洞系统的合并，两个黑洞的质量分别是36个太阳质量和29个太阳质量，其中引力波辐射损失的质量大约为3个太阳质量。
当现有的疑问得到一定缓解之后，更进一步的问题横在了天文学家面前：这些大质量恒星级的黑洞起源为何？宇宙中究竟又有多少类似的黑洞？
上世纪三十年代，奥本海默研究恒星级黑洞形成时，认为恒星级的黑洞是恒星核心坍缩形成的，这种观点在近几十年的数值计算中也得到证实。然而，这其中的不确定性在于：恒星坍缩形成的最大黑洞质量是多少？在引力波事件之前，学界普遍认为：恒星坍缩形成的黑洞质量上限在20个太阳质量。如果质量再大的话，受于前身星星风、金属丰度等多种因素的影响，很难形成再高质量的黑洞。
那么，宇宙中到底存在着多少黑洞？
在双黑洞产生的引力波被直接探测到之前，根据X射线望远镜所观测到的黑洞数据，以及恒星演化合成理论和金属丰度的研究，天文学家估计银河系里应该存在着1亿到10亿个黑洞。
在引力波被直接探测到，进而发现更高质量的黑洞之后，Elbert等人对特定质量星系中黑洞的数目重新做了估算，所使用的是星族合成的方法，结果发现对于质量和银河系质量相当的星系，质量高于10个太阳质量的黑洞数目应该多于1亿个，这基本上和之前的估算数目是一致的。
按照主流的黑洞增长图景，小质量黑洞合并会形成中等或者超大质量黑洞的种子，再通过吞食气体或者恒星形成星系中心的成熟的超大质量黑洞。如果这种推断正确的话，应该能够发现中等质量黑洞的影子，尤其是那些质量为几百或者几千的黑洞。中等质量黑洞是黑洞质量拚图中极为重要的一部分，天文学家花费了很大气力来寻找它们。中等质量的黑洞最有可能存在的三个地方在：矮星系、球状星团和极亮X射线源。
通过这七块拼图，黑洞的质量拼图雏形已经具备，不过这也仅仅是黑洞研究万里长征中的一小步。这些神秘的家伙留给人无限的想象空间，它们也许有着超凡的能力，也许是通往另外一个时空或者平行宇宙的入口。无数未知的谜团还等待着好奇的人类去积极探索。