黑洞的电脑合成图（视觉中国供图）

有人认为黑洞是宇宙中最完美的天体。人类单是通过广义相对论就在理论上推断出了黑洞的存在，而且只需要几个简单的参数就能够描述黑洞的性质——其中最重要的就是它的质量。尽管在理论上黑洞的性质比较简单，但在天文学研究中，关于黑洞的诞生、分布和质量都还有诸多疑问。人类对中等质量黑洞的意外发现，就可能改变人类对于黑洞诞生过程的认知。

自从2015年人类首次探测到了引力波，在这五年多的时间里，设置在地球表面的三个引力波探测装置，美国的LIGO和意大利的Virgo探测器，已经探测到了数十次黑洞合并产生的引力波信号（也包括中子星合并的信号）。人类在2019年5月21日所发现的这次黑洞合并引力波信号则有所不同。这是人类目前观测到的最强烈，也是最遥远的引黑洞合并事件，而其中最引人注意之处则在于，发生合并的两个黑洞很可能属于人们此前认为并不存在的中等质量黑洞。

所谓中等质量黑洞，指的是质量在几个到几十个太阳质量之间的恒星级质量黑洞和质量动辄在数百万个太阳质量的超巨型黑洞之间的黑洞。在理论上，这种黑洞必然会存在，因为人们认为超巨型黑洞正是由中等黑洞合并而来；但在实际上，人类此前却没有观测到过中等质量黑洞的存在。这并不是巧合，而是有科学理论的支持。

恒星级黑洞是由死亡的恒星发生引力塌缩形成。死亡恒星的质量如果超过了某个质量下限，就可能发生塌缩成为一个黑洞（人类观测到的绝大多数的黑洞质量都在5个太阳质量以上）。问题在于，恒星演化成为黑洞不仅有一个质量的下限，在理论上还有一个上限。对于太大的恒星来说，当它到达生命的尽头，会发生一场剧烈的核爆炸，摧毁整个恒星，也无法形成黑洞。因此在理论上来说，恒星形成的黑洞质量不会超过太阳质量的65倍（也有理论学家认为这个质量的上限是太阳质量的45倍）。