黑洞合併限制了毀滅恆星的超新星

如果恆星質量夠大，它幾乎會立即開始氧聚變，釋放出巨大的能量爆炸。人們相信這種能量足以完全摧毀恆星而不留下黑洞的殘餘物。或者，氧聚變產生的較小爆炸可能會吹走恆星的外層，留下一顆小得多的恆星，最終形成一個質量小得多的黑洞。

儘管透過建模已經很好地確定了這一點，但很難確認。已經提出了許多可能的對不穩定事件的例子，但我們並不清楚哪些觀測可以將它們與普通星暴區分開來。儘管我們能夠估計我們觀察到的合併黑洞的質量，但這並沒有我們想要的那麼有用。

問題是，我們看到的許多合併都涉及黑洞，而這些黑洞似乎之前已經合併過。因此，它們足夠大，超過了成對不穩定性應該阻止黑洞形成的閾值，但它們可能透過吞噬另一個黑洞而變得如此巨大。

數字來拯救

這項新工作背後的國際團隊研究了我們可能會看到的碰撞類型。第一個是兩個第一代（G1）黑洞的合併，在這種情況下，兩個黑洞的質量都必須低於成對不穩定摧毀一切的質量。然後，G1 與第二代（G2）發生碰撞，第二代 G2 是先前合併的產物，G2 有可能高於質量極限。最後是 G2 和 G2 的融合，兩者都高於閾值。

任何黑洞合併都可能發生在充滿大量大質量恆星的結構內，例如球狀星團。但聚變本身往往會將過多的能量轉移到產生的黑洞中，這可能會導致黑洞從質量中排出。因此，G2 和 G2 合併可能比 G1 和 G2 合併罕見得多；該團隊估計，所有合併中只有約 1% 是 G2 到 G2 的合併。