黑洞质量存在“禁区”吗？最新研究在特定双黑洞系统中发现证据
中新网北京4月2日电 (记者 孙自法)国际学术期刊《自然》最新发表一篇天体物理学论文称，研究人员在全球引力波天文台合作网络(LVK)发表的针对双黑洞系统的第四版引力波瞬变目录(GWTC-4)数据中，检测到黑洞质量存在“禁区”的证据。
本项研究的艺术想象图：一场恒星大爆炸，背景中隐约可见黑洞双星系统的痕迹(图片来自Carl Knox，OzGrav，斯威本科技大学)。施普林格・自然 供图这项研究发现支持了特定质量黑洞因不稳定性而无法存在的证据，但目前仅在特定双黑洞系统中较小的那个次质量黑洞中出现，或可为恒星和黑洞的演化提供新的见解。
该论文介绍，恒星演化理论预测，某些超大质量恒星会发生称为“对不稳定超新星”的爆炸事件，其威力和破坏性之大足以不留下任何黑洞残骸。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”，预测范围为太阳质量的50到130倍。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。
由LIGO-Virgo-KAGRA(激光干涉引力波天文台-“室女座”引力波探测器-神冈引力波探测器，即LVK)合作网络发布的第四版引力波目录数据，聚焦于双黑洞系统内的质量分布。
基于LVK发布的数据，澳大利亚蒙纳士大学研究团队与合作者一起进行分析，结果提供了特定双黑洞系统中次质量黑洞的“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。研究团队认为，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”。
研究团队总结表示，此类特定双黑洞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“对不稳定性超新星”形成的次黑洞不同，这些发现将有助于加深对超大质量恒星演化的理解。(完)
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