电影《星际穿越》里有一个超大质量黑洞给人留下深刻印象，而现在本文作者及其同事发现了两个即将相撞的大黑洞。看过《星际穿越》（Interstellar）的朋友一定对电影里的超大质量黑洞（supermassive black hole）印象深刻。现在，想象一下，如果电影里的超大黑洞不只有一个，而是两个，又是怎样一幅场景？我们的团队最近发现的，正是这样一对超大质量双黑洞，距离地球足有100多亿光年。
对天文学家和天体物理学家来说，这些质量大多为太阳的上百万甚至数十亿倍的庞然大物，仍充满了未解之谜。但它们一点都不罕见。我们目前观测到的所有大型星系的中央，都有这样的一个黑洞。比如，银河系中央就有一个名为人马座A*（Sag A*）的黑洞。天文学家认为，这些黑洞与所在星系的形成和演化密切相关。
大多数黑洞都并不“活跃”（Sag A*目前就不活跃）——它们处于一种相对安静的状态，默默地吸收（accrete）周围的气体物质，从而放出一些不那么耀眼的光芒。但是，如果一个黑洞处于它的事业巅峰，正以极快的速度和极高的效率吞噬物质，我们就称这个黑洞是“活动”的（active），构成了一个活动星系核（active galactic nucleus，缩写为AGN）。
有些活动星系核放出的光非常明亮，甚至在100多亿光年外的地球上也可以被观测到。
当一个物体距离很远很远的时候，你便看不清它的具体形状，只能看见一个亮点了。这就是类星体（quasar）这个
名字的来源——它是一类离我们很远、核心又足够明亮（远远亮于它所在星系）的活动星系核，由于在望远镜的照相机看来，它和普通的星星没什么区别，最初被称为quasi-stellar object，也就是“类似恒星的天体”。尽管看上去没什么区别，类星体和普通的星星可完全不同，强大的黑洞是它的核心引擎。
一颗恒星在它几百万年、几亿年，甚至更长的寿命中都几乎没什么变化，类星体却无时无刻不在变化，不管你盯着它看几分钟，还是几十年。
如果把它的光强记录下来画在Y轴，观测的时刻画在X轴，这条光变曲线（light curve）看起来就会像股市K线图一样毫无规律和节奏感。但是，类星体有可能存在一种特别的、有规律的光变：当它中心的黑洞不是一个，而是一对时，受到两个黑洞相互绕转轨道运动的影响，这对双黑洞吸收物质的速率就会发生相应的变化——反映在光变曲线里，便会呈现出周期性的光变。
我们用来寻找这一信号的望远镜，位于美国夏威夷的茂伊岛（Maui）上，名为Pan-STARRS，全称Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System。在7平方度大小（大约相当于大拇指在一臂远处的视觉大小）的天区里，对上百颗类星体进行搜寻之后，我们发现了周期性光变类星体的最佳候选者，一个名为PSO J334.2028+01.4075的类星体。
我们测量了它的光变周期，大约为542天，还利用光谱估算出了黑洞的质量之和，大约是太阳的100亿倍。我们还惊讶地发现，如果它确实是理论预测中的双黑洞，那么这两个黑洞的间距就仅有0.02光年，只有太阳和最近的另一颗恒星比邻星间距的1/200，近到足以令两者的运动受到引力波主导，甚至可能处在快速并合的过程当中——如果情况属实的话，这两个黑洞会在大约21年后相撞！