自2015年引力波天文学取得突破以来 ， 科学家们已经能够探测到十几对距离较近的双星黑洞 ， 然而 ， 科学家们仍在争论这些黑洞中有多少是以恒星的方式诞生 ， 以及它们如何能够足够近地接近 ， 在宇宙中发生碰撞产生引力波 。 现在 ， 一位范德比尔特天体物理学家开发的一项新研究 ， 可能会给我们提供一种方法 ， 来寻找宇宙历史上作为产生黑洞的可用恒星数量 。
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在表在《天体物理学》期刊上的这项研究中 ， 将帮助未来的科学家解释恒星潜在群体 ， 并测试宇宙历史上所有碰撞黑洞的形成理论 。 范德比尔特天体物理学家和这项研究的主要作者卡兰·贾尼(KaranJani)说：到目前为止 ， 研究人员已经对宇宙中两个黑洞的形成和存在进行了理论推导 ， 但它们的前身恒星起源仍然是一个谜 。
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图示艺术图展示了两个黑洞的碰撞 ， 类似于LIGO和室女座引力波探测器探测到的黑洞 。 图片：LIGO/Caltech/MIT/SonomaState. Credit: Aurore Simonnet
通过这项研究 ， 使用目前可用的天体物理观测对碰撞黑洞进行了取证研究 。 在这个过程中 ， 研究人员制定了一个基本的约束条件 ， 即预估自宇宙开始以来 ， 注定会成为黑洞的恒星比例 。
利用爱因斯坦的广义相对论 ， 可以告诉我们黑洞是如何相互作用并最终碰撞的 ， 哈佛大学的贾尼和合著者亚伯拉罕·勒布利用记录LIGO事件来清点宇宙在任何给定时间点的时间和空间资源 。 然后制定了双星黑洞过程中每一步的约束条件：宇宙中可用恒星的数量 ， 每颗恒星过渡到单个黑洞的过程 ， 以及对这些黑洞最终碰撞的探测 。
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这些黑洞在数亿年后被LIGO以引力波的形式探测到 。 从目前的观测来看 ， 发现宇宙中14%的大质量恒星注定会成为黑洞 ， 这对自然界来说是非常有效率的 。 在研究的框架中增加这些限制 ， 有助于研究人员追踪黑洞的历史 ， 回答旧的问题 ， 并无疑打开了更多奇异场景 。 同时激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和室女座引力波探测器观测到的双星黑洞合并也带来了两大挑战 。
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【质量|发现宇宙中14%的大质量恒星，注定会变成黑洞！看来数量很多啊】来源：天文物理
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