不可思议的黑洞
恒星的演化理论指出，最巨大的恒星在生命末期，其核心会压缩成一个极其致密的点，导致时空无限弯曲，这就是经典的黑洞，质量通常是太阳的10到40倍。除此之外，还有位于星系中心的超大质量黑洞，质量达到数百万甚至数十亿倍太阳质量，其起源与宇宙早期的过程有关。
在这两者之间存在一个备受争议的类别：质量介于40到100倍太阳质量之间的黑洞。它们的质量太大，不可能直接由恒星死亡形成，但又不足以通过巨大物质云的坍缩产生。传统恒星物理学认为这类黑洞“不可存在”，然而它们却频繁出现在探测数据中。
天体物理学家提出，这些质量巨大的黑洞可能是由两个或多个较小的超致密天体合并形成的。这个想法虽然合理，但缺乏证据支持，直到最近才有了突破。
引力波探测器的出现改变了这一局面。这些设备利用激光测量由极致密天体碰撞产生的时空微小扭曲。2015年首次探测到黑洞合并事件，证实了这一理论。此后，每一次新的信号都帮助科学家更好地了解这些结构，并揭示这类碰撞比之前想象的更为频繁。
第二代黑洞的特征
本月发表在《自然天文学》上的一项研究，分析了全球三大引力波观测站的瞬态目录，包含153次可靠的黑洞合并探测。其中34次涉及特别重的黑洞。
通过对比所有信号，研究团队发现了两种截然不同的黑洞群体。较轻的黑洞（质量约40倍太阳质量以内）自转较小且方向一致，符合恒星坍缩形成的预期。而从约45倍太阳质量起，出现了另一种完全不同的群体：质量更大、自转快速且方向混乱，这种统计特征只能由黑洞经历过先前合并后形成。
“这正是黑洞在致密恒星团中反复合并的典型特征，”研究合著者、卡迪夫大学的伊莎贝尔·M·罗梅罗-肖表示。
目前，科学家尚未直接观测到这些“不可思议”的黑洞。它们不像超大质量黑洞那样在X射线或可见光谱中显现，但它们的碰撞会引发时空震荡，这种震荡揭示了恒星物理无法解释的质量范围。
这项研究表明，最重的黑洞是“造就”出来的，而非“天生”存在。它们源自前几代黑洞的合并，在宇宙中最致密的环境中逐渐形成。
本文最初发表于WIRED西班牙语版，现由西班牙语翻译而成。
