为什么说超大质量黑洞在理论上不该存在

首先我们需要准确理解“超大质量”的含义。黑洞根据它们的质量分为三类：恒星质量黑洞，它的质量大约是太阳的数十倍；中等质量黑洞，其质量是太阳的100到10万倍；最后是超大质量黑洞，质量是太阳的10万到数十亿倍。一般来说，我们会在星系的中心发现这些超大质量黑洞。

来自恒星核心的向外辐射压力不仅克服引力，它还将粒子从恒星表面推入太空，我们称之为“恒星风”。恒星质量越大，其核心越热，这意味着辐射压力越大，发射的粒子越多。如果恒星的质量足够高，那么恒星风就会非常强烈，以至于恒星的质量会明显下降，这被称为爱丁顿极限。如果一颗恒星试图形成更高的质量，那么该恒星的质量将减小到那个极限，我们估计它大约是130 个太阳质量。如果核心最多只有那个质量的15%，它最终形成的黑洞只有大约 20个太阳质量。

这个20个太阳质量的限制仅适用于恒星质量黑洞的形成，但恒星通常在双星系统中形成，有时甚至是三星系统。如果双星系统中的两颗恒星都在质量上限，那么它们都会变成黑洞。如果我们给它们足够的时间，它们将发射引力波导致轨道越来越近，最终会相互合并。如果有更多时间，那些更大的合并黑洞可以找到彼此，并再次合并。根据我们的估计，黑洞存在的时间足够长，足以使该过程达到最大约200个太阳质量。