黑洞质量存在“禁区”
2026年04月03日
中国科学报 冯维维
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一场恒星大爆发，背景中隐约可见双黑洞系统的痕迹。图片来源：澳大利亚斯威本科技大学
在全球引力波天文台网络（LIGO-Virgo-KAGRA）发表的针对双黑洞系统的第四版引力波瞬变目录数据中，研究者获得了黑洞质量存在“禁区”的证据。这些发现支持了特定质量黑洞因不稳定性而无法存在的理论，但仅限于特定双黑洞系统中较小的次质量黑洞。这些发现有望为恒星和黑洞的演化提供见解。相关研究结果4月1日发表于《自然》。
恒星演化理论预测，某些超大质量恒星会发生被称为“对不稳定超新星”的爆发事件，其威力和破坏性之大，留不下任何黑洞残骸。这一过程预计会在可存在的质量范围内形成缺口，即“对不稳定质量缺口”，预测为太阳质量的50至130倍。科学家此前缺乏此类缺口存在的证据，但引力波天文台是探测对不稳定超新星爆发结果的一个可靠途径，因为它们能够探测此类巨大宇宙事件发出的信号。
第四版引力波目录数据聚焦了双黑洞系统内的质量分布。澳大利亚蒙纳士大学的童辉（音）和同事报告称，分析结果提供了此类系统中关于次质量黑洞的对不稳定质量缺口的证据。这类缺口在双黑洞系统的较大黑洞中未见，但在约44至116倍太阳质量范围内不存在次黑洞。研究人员认为，这一缺口与双黑洞自旋行为变化的质量范围一致，可能反映了潜在的对不稳定性过程。
研究人员提出，此类系统中的主黑洞可能存在于该“禁区”质量缺口内，因为其形成方式可能与由对不稳定性超新星形成的次黑洞不同。他们认为，这些发现有助于加深对超大质量恒星演化的理解。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10359-0
一场恒星大爆发，背景中隐约可见双黑洞系统的痕迹。图片来源：澳大利亚斯威本科技大学在全球引力波天文台网络（LIGO-Virgo-KAGRA）发表的针对双黑洞系统的第四版引力波瞬变目录数据中，研究者获得了黑洞质量存在“禁区”的证据。这些发现支持了特定质量黑洞因不稳定性而无法存在的理论，但仅限于特定双黑洞系统中较小的次质量黑洞。这些发现有望为恒星和黑洞的演化提供见解。相关研究结果4月1日发表于《自然》。恒星演化理论预测，某些超大质量恒星会发生被称为“对不稳定超新星”的爆发事件，其威力和破坏性之大，留不下任何黑洞残骸。这一过程预计会在可存在的质量范围内形成缺口，即“对不稳定质量缺口”，预测为太阳质量的50至130倍。科学家此前缺乏此类缺口存在的证据，但引力波天文台是探测对不稳定超新星爆发结果的一个可靠途径，因为它们能够探测此类巨大宇宙事件发出的信号。第四版引力波目录数据聚焦了双黑洞系统内的质量分布。澳大利亚蒙纳士大学的童辉（音）和同事报告称，分析结果提供了此类系统中关于次质量黑洞的对不稳定质量缺口的证据。这类缺口在双黑洞系统的较大黑洞中未见，但在约44至116倍太阳质量范围内不存在次黑洞。研究人员认为，这一缺口与双黑洞自旋行为变化的质量范围一致，可能反映了潜在的对不稳定性过程。研究人员提出，此类系统中的主黑洞可能存在于该“禁区”质量缺口内，因为其形成方式可能与由对不稳定性超新星形成的次黑洞不同。他们认为，这些发现有助于加深对超大质量恒星演化的理解。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10359-0
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责任编辑：曹旸
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