28000 光年外星团藏答案，揭秘巨型黑洞诞生全过程

距离地球约28,000光年的球状星团M80，来源：NASA/ESA/STScI/A.Sarajedini（UniversityofFlorida）

天文学家普遍认为一定质量以上的大质量恒星历经超新星爆炸，最终会塌缩成恒星级黑洞，但某些恒星级黑洞质量却有点太大，令人困惑。近期英国卡地夫大学团队领导的研究，或许可解释大型恒星级黑洞的起源。论文7日刊登于《NatureAstronomy》期刊。

恒星级黑洞是指质量介于太阳质量几倍到几十倍的黑洞。但某些大型恒星级黑洞对天文学家来说，质量似乎太大，不可能是单颗恒星坍缩形成。这是因根据“双不稳定性质量间隙”理论，质量超过某个特定门槛的大质量恒星会发生剧烈爆炸，最后无法演化成黑洞。但这门槛真的存在吗？数量多少？天文学家并没有答案。

为了解答疑问，团队分析LIGO-Virgo-KAGRA重力波瞬变源目录第四版（GWTC4）观测资料，从153次黑洞合并事件观测结果发现恒星级黑洞大致可分为两类。首先是质量小于太阳45倍的天体，形成方式与认知一样，是由恒星生命末期坍缩而成，通常自转较缓慢。但质量大于太阳45倍的天体，科学家注意到旋转速度更快，旋转方向也更多变。

如果“双不稳定性质量间隙”理论门槛存在，团队认为这个门槛应该就是45倍太阳质量。不过，45倍太阳质量以上的恒星级黑洞却确实存在，这又是为何？团队认为大型恒星级黑洞较快旋转和不规则性，代表较大型的恒星级黑洞是致密星团的黑洞碰撞的产物。然而这又是否代表目前恒星演化模型没错？或许之后经重力波天文学，科学家可获得更清楚的答案。