双星黑洞可能起源于三重恒星系统，巨大的恒星三元组的时间演化

　　双星系统中两个黑洞的合并发出的能量可以被地球上的引力波天文台探测到。LIGO科学合作组织和处女座合作组织宣布，迄今为止已有数十起此类合并被成功侦破。现在，我们可以尝试解决的一个主要问题是关于这种合并双星的起源：它们来自孤立的双星还是来自密集的恒星环境？答案可能没那么简单。

　　最近发表在《天体物理学杂志快报》上的一项研究表明，一些双星黑洞可能起源于三重恒星系统。这项研究是由奥兹格拉夫校友(莫纳什大学)亚历杭德罗·维格纳·戈麦斯博士(Alejandro Vigna-Gómez)领导的，他现在是尼尔斯·玻尔研究所(Niels Bohr Institute)的黑暗研究员(DARK Fellow)。一个三重恒星系统由一个内部双星和一个围绕它运行的三重恒星伴星组成。如果内部的二进制足够接近，它可以成为一个快速合并的二进制黑洞。双星黑洞合并的产物是单个旋转黑洞。内部二进制黑洞的合并将最初的三重系统转化为二进制系统，二进制系统本身可能能够在宇宙时代合并。然而，这些三重系统的组装并不像听起来那么简单，因为它们需要在低金属含量下形成。

　　巨大的恒星三元组的时间演化：大质量恒星三元组的时间演化:该图显示了蓝色的致密恒星、带有红包的标准演化恒星、黑色的黑洞以及周围有漩涡的融合双星。连续合并形成的黑洞被标记为“SM”上图:外三级星是系统中质量最大的恒星，形成了这个三重星系中的第一个黑洞。内部双星需要由致密星组成，三级星可以是标准演化星，也可以是致密星。中:所有恒星的质量都差不多。如果所有的恒星都是致密的，这些三重体只能导致顺序合并。GW170729可能经历过这种演变。底部:三级星的质量明显低于两个内部双星中的任何一个。这种配置不会导致顺序合并，只是为了完成而呈现。

　　天文学家认为金属是除氢和氦以外的所有元素。低金属性环境是指氢和氦构成大约99%以上物质的环境。科学家认为稀有致密恒星存在于低金属度环境中。在这些环境中，快速的旋转和混合会搅动恒星燃料，并限制化学均匀演化的恒星膨胀。此外，随着宇宙年龄的增长，金属丰度也在增加，因此致密恒星更有可能在遥远的过去形成。

　　Vigna-Gómez及其合作者研究了这种连续的双星黑洞合并的特性，并得出结论，GW170729，一个被探测到的双星黑洞合并的信号之一，可能是三重恒星起源的。GW170729的祖先至少有一个快速旋转的黑洞，似乎来自以前的合并。

　　此外，质量与化学上均匀演化的恒星一致，推断的形成时间与三重系统经历两次连续合并所需的时间一致。来自引力波观测站的未来观测将有助于进一步探索这一形成通道，有助于理解双星黑洞合并的起源。