宇宙中最大的黑洞是如何形成的?时空涟漪提供了线索

合并的黑洞和中子星在碰撞和合并之前具有不寻常的椭圆形轨道,这挑战了物理定律。

来源:Space.com: NASA,太空探索和天文新闻

科学家发现,宇宙中质量最大的黑洞可能形成于最密集的恒星环境中,即所谓的球状星团中。正是在这些星团中,剧烈的碰撞很常见,这表明我们宇宙中的这些宇宙泰坦有一个混乱的新起源。

科学家们通过研究空间和时间中的涟漪(统一为一个称为时空的单一实体,也称为引力波),确定了大质量黑洞的潜在诞生地。地球上我们的高灵敏度引力波探测器、激光干涉仪引力波天文台 (LIGO)、KAGRA 和 Virgo 都可以听到这些波。引力波最早由阿尔伯特·爱因斯坦在 1915 年首次预测,作为他的引力理论(即广义相对论)的一部分。当黑洞碰撞和合并等强大事件引发时空鸣响时,就会发射引力波。

这项研究背后的团队分析了 LIGO-Virgo-KAGRA 引力波瞬态目录 (GWTC4) 4.0 版本中包含的 153 个黑洞合并探测结果,目的是调查最重的黑洞是否是由稠密恒星环境中相继变大的黑洞重复合并形成的,而不是直接由大质量恒星塌缩形成的。

“引力波天文学现在所做的不仅仅是计算黑洞合并,”来自英国卡迪夫大学的团队负责人法比奥·安东尼尼在一份声明中说。 “它开始揭示黑洞如何生长、在哪里生长,以及它告诉我们关于大质量恒星的生与死的信息。这是令人兴奋的,因为我们可以利用这些信息来测试我们对恒星和星团如何在宇宙中演化的理解。”

注意间隙!

这一发现甚至让这项研究背后的团队感到震惊。

该团队的发现还可以更多地揭示最大恒星的垂死挣扎,以及恒星体在被挤入密度比太阳宇宙后院数百万倍的区域时的行为方式。