在茫茫宇宙中，有許多超大質量黑洞（SMBs），比如我們所在的銀河系中心。黑洞是當今天文學當中最神秘的物體之一，我們從未見過他們的真面目，事實上我們也無法見到它，因為黑洞的引力實在太強了，連光都無法逃脫。要聚集如此龐大的引力，那麼黑洞的質量必然大到無法想像，據目前數據統計，一些中小黑洞的質量都可能達到數萬甚至數十萬倍太陽質量，那麼問題來了：黑洞到底如何成長為如今的龐然大物呢？
其實對於黑洞，我們對它首當其衝的印象那就是吞噬，黑洞的存在似乎為了吞噬而生，這也是我們熟知的黑洞成長的過程，然而僅僅是吞噬就能夠達到如此的規模嗎？答案並非如此，最新研究表明黑洞的成長過程遠遠比我們想像要複雜！新的模擬顯示了黑洞不僅可以通過吞噬還壯大自己，還有合併，甚至兩者兼之。
哈佛天體物理中心的一組科學家正試圖對這個問題有所啟發。他們已經創建了一個模擬，作為黑洞計劃（BHI）的一部分，這是哈佛大學的一個跨學科的項目，主要人類促進對黑洞的理解。其中研究的關鍵問題是黑洞是如何生長的？是通過吸積還是合併？看來答案是「兩者皆有」。
一對科學家開發了一種新的理論模型來回答黑洞問題。他們是哈佛大學教授阿維·勒布博士和天體物理學家CfA法比奧·帕丘奇博士。他們的模型覆蓋了紅移10年前的局部宇宙，也就是大約從現在到130億年前。根據他們的模擬，黑洞的成長有兩個因素：質量和紅移。
新的模擬顯示，在我們附近，小黑洞主要是通過吸積生長的，而大黑洞則是通過合併生長的。但在遙遠的宇宙中，情況恰恰相反：小黑洞是通過合併而成長的，而大黑洞則是通過吸積而成長的。簡單來講，黑洞可以通過兩種方式生長。它們可以從周圍空間吸積質量，也可以相互融合，形成一個更大的黑洞。目前我們認為，第一個黑洞大約是在135億年前，隨著第一批恆星的出現而形成的。雖然了解黑洞是如何形成、成長並與星系共同進化是我們理解和認識宇宙的基礎，但是通過這項研究，我們又有了一個謎團。那就是這個答案並不能夠解釋這些較小的「種子」黑洞成長到大多數或所有星系中心的巨大怪物：超大質量黑洞。我們必須另尋他法，那就是引力波。
是的，我們不僅可以通過探測光，還可以通過引力波來限制他們的歷史，引力波是他們合併產生的時空漣漪。當其中兩個黑洞合併時，它們會發出引力波，這是四年前終於被發現的時空中的長期理論曲率。合併的黑洞和吸積的黑洞有存在一定的差別，研究表明通過吸積生長的黑洞比通過合併生長的黑洞更明亮。這是因為當它們吸積物質時，物質圍繞吸積盤上的洞旋轉。這會使物質升溫，導致它發出輻射。
由於自轉或自轉的速度從根本上影響著黑洞周圍區域的發光方式，研究黑洞的主要生長形態有助於我們更清楚地了解這些光源的亮度。目前我們已經知道，物質會落向黑洞的視界，隨著速度的加快，它也會升溫，這種氣體開始釋放輻射。然而黑洞的物質積累越多，它就會越亮；這就是為什麼我們能夠觀察到像超大質量黑洞這樣的遙遠物體的原因，它們的質量是太陽的10億倍，它們能夠釋放出大量的輻射，因此我們甚至可以從數十億光年的距離觀察它們。但是，即使黑洞所在的區域缺乏可以供養其吸積盤的物質，它仍然可以通過星系合併來生長。因此黑洞合併不會增加亮度，而是引起引力波。
2016年2月，LIGO首次探測到引力波。引力波是由合併的黑洞產生的。剛剛宣佈的第三次探測也是在兩個黑洞合併時產生的。
黑洞領域的未來對我們來說仍然有許多未知，科學家們正在發現越來越多的黑洞合併。最終，我們將更好地理解SMBHs在星系恆星形成中的作用。我們也可以更好地理解它們是如何合併的，以及它們是如何變得如此龐大的更加深層次的原因。
