2020年9月出了個物理學大新聞，當年發現引力波的超大實驗儀器LIGO，發現了一個極其奇怪的引力波信號。這個信號告訴我們，要麽是我們現在的黑洞理論有問題，要麽是出現了一種全新的、從未觀測到過的，也沒有任何理論預言過的新型奇怪天體。
LIGO發現了一個142倍太陽質量的黑洞，這個黑洞是由兩個小一點的黑洞合並而成的，一個是65倍太陽質量，另一個是85倍太陽質量。恰恰是85這個數字太奇怪了，根據我們現有的黑洞理論，不應該存在85倍太陽質量的黑洞。根據前文提到的，黑洞的質量可以較小，也可以極大。例如，10倍太陽質量的黑洞是可能存在的，幾十億倍太陽質量的黑洞也是可能存在的。銀河係中心，就有一個幾十億倍太陽質量的黑洞。
65～130倍太陽質量左右的黑洞叫作中等質量黑洞，但這個質量區間的黑洞根據理論不應該存在，因為“對不穩定性”（pair-instability），這就需要一些粒子物理知識了。我們知道粒子和它的反粒子碰到一塊就會湮滅，例如電子和正電子碰到一起會湮滅，變成光子。這個反應如果反過來，也有可能發生。當光子能量很高時，它們可以碰撞出正反電子對。當一個恒星質量較大，比如100倍太陽質量的時候，它的引力非常強，內壓很大，內部光子能量非常高，會發生光子碰撞出正反電子對的效果。一個恒星之所以擁有固定大小，沒有在引力作用下坍縮成一團，是因為內部核反應產生能量向外釋放，把引力平衡了。可一旦發生了光子對變成正反電子對的反應，正反電子對向外支撐的力是沒有原本光子的光壓強大的，這樣的話引力占據上風，天體要往裏坍縮。並且由於天體質量大，這一坍縮，其實是在向內部急劇壓縮，會在短時間內提升能量密度，產生巨大反撲，這會讓天體噴發出巨大能量和大量物質，這就是“對不穩定性”。
就算天體本來的質量可以形成中等質量黑洞，這些物質也在大型噴發中被甩出去了，留下來的物質的量達不到中等質量黑洞的質量。但另一方麵，超大質量黑洞有可能形成，就是因為質量極大，產生的引力也極強，剛才說的噴發還是無法超過引力的收縮趨勢，物質不會被大規模甩出去。隻有剛好卡在中間這個量級，物質才會因為“對不穩定性”被大幅甩出，等到天體質量降到中等質量黑洞以下就不存在“對不穩定性”了，物質不會繼續被甩出。所以根據理論，中等質量黑洞不應該存在。
這次既然發現了中等質量的黑洞，就說明原本的黑洞理論有問題，至少它還不夠完善。除非是出現了一種奇怪的新型天體。奇怪的點是，這個天體應該不是球形的，單個球形天體是發不出引力波的。根據廣義相對論，一個中心對稱的東西，是無法發出引力波的，我們現在接收到的引力波都是一大一小兩個黑洞相互圍繞旋轉，直到合並在一塊所產生的。一大一小雙黑洞圍繞旋轉，保證了這個係統不是中心對稱，就保證了引力波的產生。黑洞合並保證了動靜夠大，我們才能夠用LIGO探測到它們的引力波。如果是一種新型天體，這個天體還發出了引力波動，說明質量一定不小，並且它一定不是球形。但質量那麽大的天體，引力那麽強，怎麽都應該已經把自己變成一個球了。
無論如何，兩種可能性都對我們的物理學理論提出了挑戰。這應該是實驗物理的一次大勝利，因為它帶給了我們全新的未知現象。