出乎意外的黑洞互撞

 這些黑洞是如何形成的?這二顆迴旋接近產生重力波事件 GW190521的黑洞,除了是LIGO和VIRGO至今偵測到最大質量的黑洞(分別為太陽的六十六倍和八十五倍)之外,而其質量則更是出人意表。低於六十五倍太陽質量的較小質量黑洞,通常形成於超新星爆炸。而高於一百三十五倍太陽質量的較大質量黑洞,咸認是極大質量的恆星,在耗盡能進行反抗重力擠壓的核融合元素後,發生內爆所形成的天體。

 然而,像上面這兩個中等質量黑洞是如何形成的,至今仍不明。不過,有一種學說指出:它們是在緻密星團中,連續發生多次恆星和黑洞互撞的產物。這幅以黑洞對為主題的圖示,呈現它們即將發生碰撞前的狀態,其中的箭頭標示它們的自轉軸。圖示裡的螺旋波代表它們所產生的重力波輻射,而周圍的恆星則強調這個黑洞合併事件可能發生在星團之內。

 這個在去年偵測到的事件發生時宇宙的年齡只有目前的一半,亦即合併事件發生時宇宙的紅移為z~0.8。因此,如果把測量誤差也考量在內,GW190521是至今測到最遙遠的黑洞合併事件。

 圖示提供:Raúl Rubio(Virgo Valencia Group, The Virgo Collaboration)◇