科学家们正在揭示神秘的中型黑洞是如何由大质量恒星的碰撞产生的

　　科学家们正在揭示神秘的中型黑洞是如何由大质量恒星的碰撞产生的。直到最近，只有两种类型的黑洞：恒星黑洞，它的质量是我们太阳的10到100倍，超大质量黑洞，它比太阳大几百万倍或更多倍，潜伏在银河系这样的星系中心。

　　然而，在2019年，出现了被称为中等质量或中等大小黑洞的重要证据。引力波探测器LIGO（激光干涉仪引力波天文台）和 Virgo 探测到引力波 GW190521，它是如此强大，以至于它一定是由碰撞引发的，该碰撞产生了一个比恒星上限大得多的黑洞黑洞。然而，与此同时，该物体的质量远不足以成为银河系超大质量黑洞。

　　甚至在 GW190521 被发现之前，天体物理学家就假设这种中等大小的黑洞一定存在，因为它们会提供两个观测到的黑洞之间的缺失联系。

　　当研究人员对 GW190521 的诞生进行建模时，他们发现它一定是由两个前身黑洞之间的碰撞触发的，一个有 85 个太阳质量，另一个有 66 个太阳质量。由此产生的黑洞将有 140 个太阳的质量，属于以前看不见的中间类别。

　　现在一项新的研究表明，这个中等大小的黑洞也可能是由两颗巨星的碰撞产生的

　　根据意大利帕多瓦大学天体物理学家、新研究负责人、天体物理学家米歇拉·马佩利的说法，以前没有人模拟过如此大质量恒星的碰撞。

　　Mapelli 领导了一个名为DEMOBLACK的研究项目，该项目使用计算机模拟来模拟黑洞如何在星团内出现和合并。新的研究来自这项工作。

　　在这项新研究中，研究小组从两颗恒星开始模拟：一颗非常年轻的氢燃烧恒星，质量约为太阳的 40 倍，另一颗较老的恒星质量约为 60 个太阳。较老的恒星处于其演化的后期红巨星阶段，此时恒星在其核心和气球中燃烧氦气，使其体积达到其原始尺寸的数百倍。

　　科学家们知道，恒星黑洞是在老恒星生命结束时坍塌时诞生的。但根据 LIGO的说法，由于物理限制，这些黑洞最多只能是太阳的 65 倍。这显然意味着科学家认为产生 GW190521 的两个前身黑洞已经必须是早期合并的产物，或者自诞生以来已经吞噬了很多物质。

　　模型表明，恒星黑洞可以形成所谓的双星系统，当它们彼此绕轨道运行时，它们会逐渐变得越来越近。最终，它们合并。马佩利说，反复的碰撞和合并可能会产生质量更高的黑洞，高达太阳质量的 10,000 倍。

　　一些理论家认为，在大爆炸后不久的早期宇宙中以某种方式形成了中等大小的黑洞，即所谓的原始黑洞。或者，黑洞被认为是通过吞噬周围的物质而生长的，但这无法解释潜伏在星系内的黑洞的绝对大小。

　　科学家们希望发现更多的中型黑洞能够帮助他们在未来解开这些谜团。

　　这项新研究于周一（4 月 11 日）发表。