黑洞是
广义相对论预言的宇宙空间内存在的一种奇异天体，即使光子也无法逃脱它的引力束缚。
双黑洞系统被认为是两个星系碰撞合并过程产生的。由于双黑洞系统是星系合并的结果，所以这个发现能够帮助
科学家估计星系碰撞的频率和星系碰撞后的活动规律。
科学家认为大多数星系，包括人类所处的银河系，都会面临星系碰撞的现象发生。大多数星系，包括我们所处的银河系，其中心都有超大质量黑洞存在。当星系发生碰撞后，每个星系中心的这些超大质量黑洞将呈现出螺旋状，朝向新形成的星系中心，而在两个星系的碰撞过程中就会出现双黑洞系统。
如果银河系和
仙女星座发生碰撞，那么会发生什么呢？天文学家通过记录黑洞的相对运动来揭示双黑洞系统运动的规律，希望解开星系碰撞后双黑洞系统的运动过程。
科学家研究发现，双黑洞系统在碰撞后可以同时进行吞噬的现象，而同时吞噬的后果就是聚集巨大的能量，使得双黑洞系统漂移并逐步靠近，然后变成互相吸引的二元黑洞，最后两个黑洞发生“碰撞”，最终形成一个单一的巨大的黑洞。
2015年9月2日，由国家天文台陆由俊、闫昌硕和美国
俄克拉荷马大学戴新宇、
北京大学于清娟组成的研究团队发现，在距离地球最近的类星体Markarian231中隐藏着超大质量双黑洞。这是科学家首次用连续谱的特征方法发现证据确凿的双黑洞。该项研究成果发表在国际期刊《天体物理杂志》上。
陆由俊认为天文观测表明绝大多数星系中心都存在
超大质量黑洞。而大质量星系是由小质量星系合并形成的，星系合并就不可避免地产生超大质量双黑洞。但实际上有关超大质量双黑洞存在的证据十分稀少模糊，且存在争议。
“如果在该类星体中心只存在一个黑洞，那么由其附近炽热气体形成的吸积盘就会发射大量的紫外射线。但我们发现，观测显示来自盘中心的紫外辐射骤然减弱，这说明吸积盘中心可能是由两个相互绕转的超大质量黑洞构成，它们与吸积盘的相互作用会将吸积盘内区物质扫除殆尽，那么紫外辐射就会骤然减弱。”陆由俊说。
通过构建
动力学模型并与观测对比，研究团队发现中心主黑洞的质量约为1．5亿个太阳质量，而绕主黑洞旋转的次黑洞的质量则有4百万个太阳质量。它们的轨道周期为1．2年。双黑洞的共同旋绕会发射引力波、损失能量，并最终在几十万年后碰撞。
陆由俊表示，这一发现为人类在宇宙中发现和确认更多双黑洞系统指出了新方向。“宇宙中已有光谱测量的类星体20余万颗。通过对类星体光谱的系统研究很有可能会发现更多的双黑洞系统。而寻找、确认双黑洞对理解星系和类星体的形成演化，以及进一步研究引力波和基本引力理论都具有重要意义。”