无论是研究雨林还是外太空，对自然的观察往往会带来意想不到的结果和新的谜团。在20世纪50年代，当射电天文学刚开始发展的时候，我们并不知道它会导致这样的发现：包括我们自己的银河系在内的星系的中心似乎都存在巨大得可怕的黑洞——质量是太阳的数百万到数十亿倍。几十年后，我们仍然无法证明这些被称为超大质量黑洞的怪物确实存在。但最近发表于《皇家天文学会月报》的新研究或许会帮助我们在某一天做到这一点。
早期的射电天文学家发现，一些星系会发射射电波（一种电磁辐射）。他们知道星系有时会发生碰撞和合并，因而自然想知道这是否与射电辐射有关。然而，数年间更好的观察驳斥了这一观点。他们还发现，射电波是以狭窄喷流的形式发射出来的，这意味着这种能量来自于星系核心一个很小的区域。射电波的能量确实非常巨大——通常超过星系中所有恒星的亮度总和。对于如何产生如此巨大的能量，人们提出了各种各样的建议。
直到20世纪70年代，科学家最终提出，超大质量黑洞可能是罪魁祸首。这些物体现在被称为类星体。
理论模型估计，这些天体有着相当于一整个小星系的质量，但是所有质量都聚集在一个与地球围绕太阳的轨道相当的空间内。然而，因为只有一些星系会产生能量爆发，所以目前还不清楚超大质量黑洞有多普遍。随着1990年哈勃太空望远镜的出现，那些不发射射电爆的附近星系的核心终于可以被研究。它们也包含超大质量黑洞吗？
结果表明，很多星系的核心确实包含超大质量黑洞。天文学家观察到一些迹象，引力质量影响它周围的物质而不发出任何光。就连银河系的中心也显示出存在一个超大质量黑洞的证据，现在被称为人马座A*。从此，天文学家越来越相信，超大质量黑洞是真实存在的，并且可以合理地解释一些星系的极端能量爆发。
然而，目前还没有确凿的证据。尽管一些超大质量黑洞会发射出喷射物，这些喷射物却来自于黑洞周围，而非黑洞本身。那么，如何证明一个完全黑暗的东西确实存在呢？根据爱因斯坦广义相对论的定义，黑洞是一个以事件视界（Event Horizon）为边界的空间区域，在视界内部，甚至连光都无法逃脱。因此，对天文学家来说，这是一项相当困难的任务：他们需要看到一些并不发射任何东西的物体。
对于只有恒星质量的小黑洞，确实有证据表明：当两个这样的黑洞合并时，它们会发射引力波，这是2015年首次记录到的空间的微小波动。这一发现证明了黑洞的存在，它们有时会成对存在，而且确实会合并。这项巨大的成功被授予了2017年诺贝尔奖。对于普通大小的黑洞从何而来，我们也有很好的理解。一颗远远大于太阳质量的恒星在其生命周期结束后，留下的东西就是这些黑洞。
但是，对于超大质量黑洞，无论是其存在还是起源，都笼罩在迷雾之中。
如今，有迹象表明，超大质量黑洞产生的许多射电喷射物，实际上可能是黑洞成对绕转的结果。这些发现是通过比较黑洞所在区域观测到的射电图与关于星系中心的计算机模型而得到的。第二个黑洞的存在会使第一个黑洞产生的喷流在几十万年的时间里周期性地改变方向。天文学家意识到，喷流方向的周期性变化会在星系中心的射电图上产生非常特殊的印记。
我们在75%的“射电星系”（发射射电波的星系）样本中发现了这种模式的证据，这表明超大质量黑洞对是规则，而非例外。这样的黑洞对事实上应该是在星系合并后形成的。每个星系都包含一个超大质量黑洞，由于黑洞比所有单个恒星都要重，所以它们下沉到新形成的星系中心，在那里，它们首先形成一对紧密的黑洞，然后合并并辐射引力波。虽然我们的观测为超大质量黑洞成对存在提供了重要的证据，但这并不是直接的证明。
我们观察到的仍然只是黑洞以某种方式间接造成的影响。就像普通黑洞一样，想要充分证明超大质量黑洞对的存在，需要探测到它们发射的引力波。
目前的引力波望远镜只能探测到来自恒星质量黑洞的引力波。这是因为，它们环绕彼此运行的速度要快得多，这个过程产生的引力波频率更高，我们能够探测到。然而，下一代仪器也将能够记录低频引力波——可能来自超大质量黑洞对。这将有可能最终证明超大质量黑洞的存在——在首次提出超大质量黑洞半个世纪之后。作为一名科学家，这真是激动人心的时刻。