我们还不太明白第一个超大质量黑洞是如何在年轻的宇宙中如此迅速地形成的。所以一组物理学家提出了一个激进的想法。相反，巨大的暗物质晕直接崩塌，形成了第一个大黑洞的种子，而不是通过通常的“大质量死亡-开始”路径形成黑洞。

超大质量黑洞（SMBHs）出现在宇宙历史的早期，仅在大爆炸之后的数亿年。这种快速的出现对传统的SMBH出生和生长模型提出了挑战，因为看起来没有足够的时间让它们长得这么快。

加州大学河滨分校（UC Riverside）物理学和天文学副教授余海波（Hai Bo Yu）领导了一项发表在《天体物理学杂志快报》（Astrophysical Journal Letters）上的关于SMBH形成的研究，他说：“物理学家们对早期宇宙中位于暗物质晕中心区域的SMBH为何能在短时间内大量生长感到不解。”就像一个5岁的孩子，重200磅。这样一个孩子会让我们所有人吃惊，因为我们知道一个新生婴儿的典型体重，以及这个婴儿能长得多快。说到黑洞，物理学家对种子黑洞的质量及其增长率有着普遍的期望。SMBH的存在表明这些普遍的期望已经被违背，需要新的知识。这很令人兴奋。”

因此，与其试图从大质量恒星的死亡中形成黑洞，然后试图让它们积累足够的物质以成长为SMBH状态，也许还有别的东西——暗物质晕——形成了它们。

“我们的工作提供了另一种解释：一个自相互作用的暗物质晕经历了重力热不稳定性，它的中心区域塌陷成一个种子黑洞，”余说。

早期宇宙中已经有大量暗物质。它占宇宙中所有物质的80%以上，最早的星系生长在更大的暗物质团或光晕中。但是为了使暗物质足够坍塌形成黑洞，它必须与自身相互作用。这样一来，它就失去了崩塌时获得的所有动能，使其达到足够高的密度，从而触发黑洞的形成。

既然黑洞是由比恒星多得多的物质产生的，那么它就已经在成为超大质量黑洞的路上了。

“我们的设想的优点是，种子黑洞的质量可能很高，因为它是由暗物质晕的坍塌产生的，”俞说因此，它可以在相对较短的时间内成长为超大质量黑洞。”

在这个模型中，暗物质晕并不能完成所有的工作。重子——正常物质——也有帮助。

“首先，我们证明重子的存在，例如气体和恒星，可以显著加快光晕的重力热崩溃的开始，种子黑洞可以在足够早的时候被创造出来，”该论文的合著者魏向峰说其次，我们证明了自相互作用可以诱导粘性，从而耗散中心晕的角动量残余。第三，我们发展了一种方法来检查触发塌缩晕的一般相对论不稳定性的条件，如果条件满足，就可以确保形成一个种子黑洞。”

“在许多星系中，恒星和气体控制着它们的中心区域，”俞说因此，我们很自然地会问，重子物质的存在是如何影响坍缩过程的。我们发现它会加速崩塌的发生。这个特征正是我们解释早期宇宙中超大质量黑洞起源所需要的。这种自相互作用也会导致粘性，从而可以消散中心晕的角动量，并进一步帮助坍缩过程。”