一次次的合併，只有黑洞才能製造出大規模的黑洞！

科學家們正逐漸熟悉夜間的黑洞碰撞。早在2015年，激光干涉引力波天文台（LIGO）通過探測距離遙遠的一個星系中兩個黑洞碰撞的時空的隆隆聲創造了歷史。這第一次探測證實了雙星質量黑洞的存在，或者是那些誕生於大質量恆星的超新星死亡的黑洞。從那以後，我們又發現了幾次合併（外加中子星合併!）

非常壯觀的星團~~~（網路圖）

球狀星團布滿星星非常的壯觀的。它們也可能是黑洞不斷合併的完美環境。這個星團位於銀河系，被稱為NGC 362。

現在，在發表於2018年4月10日的《物理評論快報》期刊上的一篇研究報告中，研究人員認為黑洞可能會多次合併產生黑洞，因為黑洞太大，無法由一顆恆星產生。球狀星團可能是這些天體形成和合併的完美區域——一次又一次。

麻省理工學院的卡爾·羅德里格斯（Carl Rodriguez）在一份聲明中說:「我們認為這些星團由數百到數千個黑洞組成，這些黑洞在中心迅速下沉。」「這些星團實際上是黑洞雙星的製造廠，在這樣一個狹小的空間里有很多黑洞，兩個黑洞可以合併產生一個更大的黑洞，然後那個新的黑洞可以找到另一個黑洞並再次合併。」

黑洞一次次的合併成更大的黑洞~（網路圖）

激光干涉引力波天文台（LIGO）還沒有在這些「第二代合併」中獲得成功。迄今為止發現的所有合併都涉及到恆星質量的黑洞（可能是由單個大質量恆星形成的）。然而，如果合併事件中的引力波涉及的黑洞質量是太陽質量的50倍，那麼在未來就會被探測到，這將是強有力的證據，表明黑洞的反覆合併。那將是令人興奮的。

「如果我們等待的時間足夠長，那麼最終激光干涉引力波天文台（LIGO）將會看到一些只能來自這些星團的東西，因為它比你從一顆恆星得到的任何東西都要大。」羅德里格斯補充道。

大多數星系是球狀星團的發源地，在更大的星系中發現了更多的星團。因此，巨大的橢圓星系可以容納數萬個星團，而銀河系大約有200個，離地球最近的距離為7000光年。這些星團中包含了所有的古老恆星，它們都被塞進了一個小體積內，所以這些星團內部的任何黑洞的條件都成熟了，它們會落在中間，與其他可能潛伏的黑洞保持緊密聯繫。

如果兩個黑洞從一個星團的不同部分跌落，就會相互靠近，相對論計算表明它們會發出引力波，從而從它們的運動中吸收能量。這將導致黑洞減速並開始螺旋上升，最終形成一個雙星軌道。然後他們的命運就註定了。兩個黑洞都將繼續發射引力波，促使它們的軌道收縮，直到它們相互碰撞、合併和爆發，產生強大的引力波爆炸，以光速傳播。這個新合併的黑洞會在星系團內部晃蕩，等待另一個黑洞漂移，然後再次開始二元舞蹈。

黑洞合併發出引力波~（網路圖）

然而，當羅德里格斯的團隊進行模擬時，他們假設合併的黑洞正在快速旋轉，結果是相當於彈道。

「如果兩個黑洞在合併時旋轉，它們所產生的黑洞就會像火箭一樣，在一個單一的傾向方向發射出引力波，形成一個新的黑洞，它能以每秒5000公里的速度噴射出來——所以，速度是瘋狂的快，」羅德里格斯說。「它只需要大約幾十到100公里每秒就能逃離這些星團。」

按照這種邏輯，如果合併的黑洞被從星團中引導出來，它們就不能再次合併。但是，在分析了激光干涉引力波天文台（LIGO）探測到的黑洞的典型自旋後，研究小組發現黑洞的自旋量要低得多，這意味著星團釋放新合併的黑洞的可能性更小。在進行了這次修正之後，研究人員發現，近20%的黑洞雙星至少會有一個是在之前的合併中形成的黑洞。根據他們的推算，第二代黑洞的質量範圍應該在50到130個太陽質量之間。如果沒有合併，沒有其他方法可以產生這個質量的黑洞。

因此，現在它已經到了世界的引力波探測器上，去尋找一個由第二代黑洞產生的信號

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