黑洞质量是否存在上限？

我们论证了宇宙中极端质量黑洞（UMBHs）存在的可能性，但认为黑洞质量可能存在一个约为 $M \sim 10^{10} \msun$ 的上限。我们展示了三条强有力的论据支持UMBHs的存在：（i）将观测到的黑洞质量-核球光度关系外推至星系团中明亮中央星系的核球光度时，可自然预期其存在；（ii）对高红移种子黑洞质量函数的新预测表明，通过吸积或并合诱导吸积的增长在晚期不可避免地导致罕见UMBHs的出现；（iii）根据活动星系核的观测X射线光度函数计算出的本地黑洞质量函数，预言了在 $z = 0$ 处黑洞质量函数存在一个高质量尾部。光学与X射线对本地黑洞质量函数的普查结果之间的一致性要求黑洞质量存在上限。这一自洽图像还预言了 $M_{\rm bh}$-$\sigma$ 关系在高质量端的斜率将随红移演化。解释恒星成分与核黑洞共演化的自调节模型自然提供了这一上限。多波段约束的结合既预言了UMBHs的存在，又同时给出了其质量上限。这些本地UMBHs的典型宿主很可能是近邻宇宙中明亮的中央星系团星系。