艺术家想象了两个黑洞的碰撞， 这两个黑洞是由LIGO和Virgo引力波探测器所检测到的。图片：LIGO/Caltech / MIT / Sonoma State; Aurore Simonnet
自2015年引力波天文学取得突破以来，科学家们由于重力相互碰撞，已经能够探测出十几对紧密联系的黑洞（称为二元黑洞）。但是，科学家们仍在争论这些黑洞中有多少是从恒星中诞生的，以及它们如何能够在我们的宇宙生命周期内靠的足够近以发生碰撞。
现在，范德比尔特天体物理学家进行的一项有前途的新研究可能会为我们提供一种方法，用于寻找宇宙历史中可碰撞成双星黑洞的可用恒星数量。
该研究今天发表在《天体物理学杂志快报》上，它将帮助未来的科学家解释可能的恒星数量，并检验整个宇宙历史中所有碰撞的黑洞的形成理论。
范德比尔特天体物理学家，这项研究的主要作者卡兰·贾尼（Karan Jani）说：“到目前为止，研究人员已经对宇宙中黑洞的形成和存在进行了理论化的研究，但其前身恒星的起源仍然是个谜。通过这项研究，我们使用了目前可用的天体物理观测对相撞黑洞进行了研究。在此过程中，我们制定了基本的约束条件，该约束条件告诉我们自宇宙开始以来恒星注定会碰撞形成黑洞的比例。”
贾尼和合著者，哈佛大学的亚伯拉罕·勒布（Abraham Loeb）利用爱因斯坦的广义相对论（告诉我们黑洞如何相互作用并最终碰撞），使用记录在案的LIGO事件来盘点任意时间点的宇宙时空资源。然后，他们为双黑洞形成过程的每个步骤制定了约束条件：宇宙中可用恒星的数量、每个恒星过渡到单个黑洞的过程以及对这些黑洞最终碰撞的检测 - 高达上亿年后，LIGO检测到了撞击产生的引力波。
贾尼补充说：“从目前的观察中，我们发现宇宙中所有大质量恒星中有14％注定会碰撞成黑洞。这对自然界而言是非同寻常的比例。这些在我们框架中增加的约束条件应有助于研究人员追踪黑洞的历史，回答老问题，并无疑提出了更多奇特的问题。”
