中新网北京4月2日电 (记者 孙自法)国际学术期刊《自然》最新发表一篇天体物理学论文称，研究人员在全球引力波天文台合作网络(LVK)发表的针对双黑洞系统的第四版引力波瞬变目录(GWTC-4)数据中，检测到黑洞质量存在“禁区”的证据。

本项研究的艺术想象图：一场恒星大爆炸，背景中隐约可见黑洞双星系统的痕迹(图片来自Carl Knox，OzGrav，斯威本科技大学)。施普林格·自然 供图

这项研究发现支持了特定质量黑洞因不稳定性而无法存在的证据，但目前仅在特定双黑洞系统中较小的那个次质量黑洞中出现，或可为恒星和黑洞的演化提供新的见解。

该论文介绍，恒星演化理论预测，某些超大质量恒星会发生称为“对不稳定超新星”的爆炸事件，其威力和破坏性之大足以不留下任何黑洞残骸。这一过程预计会在可存在的质量范围内形成缺口，即“对不稳定质量缺口”，预测范围为太阳质量的50到130倍。此前缺乏此类缺口存在的证据，但引力波天文台是探测“对不稳定超新星”爆发结果的一个可靠途径，因为它们能够探测此类巨大宇宙事件发出的信号。

由LIGO-Virgo-KAGRA(激光干涉引力波天文台-“室女座”引力波探测器-神冈引力波探测器，即LVK)合作网络发布的第四版引力波目录数据，聚焦于双黑洞系统内的质量分布。

基于LVK发布的数据，澳大利亚蒙纳士大学研究团队与合作者一起进行分析，结果提供了特定双黑洞系统中次质量黑洞的“对不稳定质量缺口”的证据。这类缺口在双黑洞系统的较大黑洞中未见，但在约44至116倍太阳质量范围内不存在次黑洞。研究团队认为，这一缺口与双黑洞自旋行为变化的质量范围一致，可能反映了潜在的“对不稳定性过程”。

研究团队总结表示，此类特定双黑洞系统中的主黑洞可能存在于该“禁区”质量缺口内，因为其形成方式可能与“对不稳定性超新星”形成的次黑洞不同，这些发现将有助于加深对超大质量恒星演化的理解。(完)