黑洞中最重的质量不是由恒星形成，而是通过大型空洞的合并产生，科学家们发现了这一点。

新视角揭示最巨型黑洞的起源

科学家研究了GWTC‑4目录中记录的153次黑洞合并事件，得出结论：质量超过约45 M⊙ 的天体不会直接在恒星死亡后形成。相反，它们是在老旧恒星密集团中形成的，那里的现有黑洞经常碰撞并合并。

研究内容
- 事件：153次由LIGO、Virgo和KAGRA检测到的已登记黑洞合并。
- 目标：弄清最重天体是如何出现的——是在超大质量恒星坍缩后立即形成，还是通过一系列后续合并产生。

关键结论
1. 两类黑洞
- *小质量*（≤约45 M⊙）– 很可能由大质量恒星核心坍缩在超新星爆炸中诞生。
- *大质量*（>45 M⊙）– 它们的自转和取向表明是在密集团内多次合并形成。

2. “质量缺口”问题
根据理论，恒星在某一质量范围内死亡后不会留下黑洞：爆炸会完全摧毁核心。该缺口下界约为45 M⊙。因此，一颗单独恒星直接产生更大质量黑洞的可能性很低。

3. 合并链条情景
- 第一次合并后质量增加，在密集团中再次碰撞的概率随之上升。
- 通过这种方式形成质量超过45 M⊙ 的天体。

专家观点
- 伊扎贝尔·罗梅罗‑肖：“大质量黑洞自转更快，其取向轴看似随机——这正是我们期望在团内多次合并中观察到的信号。”
- 法比奥·安东尼（加的夫大学）：“现在的问题不仅是这些天体如何形成，还要考虑它们是否会修正我们的恒星演化模型。”

结论
结果强调了密集恒星团在产生通过引力波探测到的最重黑洞中的重要作用。这一发现质疑了传统关于单颗恒星直接生成大质量黑洞的观念，并突出了在紧凑对象演化模型中纳入多次合并的重要性。