科学家在探索宇宙奥秘的过程中，将目光聚焦于球状星团，这里可能隐藏着宇宙中最庞大黑洞的诞生秘密。球状星团作为恒星最为密集的区域，内部恒星碰撞频繁发生，为黑洞的形成营造了极为特殊的条件。近期一项研究成果显示，这种混乱的环境或许正是那些宇宙“巨无霸”黑洞的起源地，相关研究发表在《自然·天文学》期刊上。
引力波成为科学家探寻黑洞诞生地的关键线索。地球上的激光干涉引力波天文台（LIGO）、神冈引力波探测器（KAGRA）以及室女座引力波探测器（Virgo），成功捕捉到了由黑洞碰撞合并等剧烈事件引发的时空涟漪。早在一个多世纪前，阿尔伯特·爱因斯坦在广义相对论中就预言了引力波的存在，这类波能够导致时空结构产生振动。
英国卡迪夫大学的法比奥·安东尼团队展开了深入研究。他们分析了LIGO - 室女座 - KAGRA引力波瞬态目录（GWTC4）4.0版本中153次黑洞合并的探测数据，试图解开最重黑洞形成方式的谜团：究竟是致密恒星环境中黑洞反复合并的结果，还是直接源于大质量恒星的坍缩。
安东尼表示，引力波天文学如今已超越了单纯统计黑洞合并数量的阶段，正逐步深入揭示黑洞的成长过程、成长地点，以及这些信息所反映的大质量恒星生死情况，同时也在检验人类对恒星和星团演化的认知。
研究过程中，科学家发现了两类截然不同的黑洞群体。一类是低质量黑洞，它们源于大质量恒星超新星爆炸后核心的引力坍缩；另一类黑洞则具有独特的自转特征，表明它们是在致密星团中，由较小黑洞经过一系列层级合并形成的。这一发现大大出乎研究团队的意料。
团队成员伊泽贝尔·罗梅罗 - 肖称，最令人惊讶的是大质量黑洞作为独立群体的特征十分显著。低质量黑洞通常自转缓慢，而大质量黑洞不仅自转更快，而且方向随机，这正是黑洞在致密星团中反复合并的典型表现，这也使得星团起源说更具可信度。
研究还为“对不稳定性质量缺口”提供了证据，这一缺口与恒星的“死后状态”紧密相关。研究表明，最大质量的恒星在死亡时不会坍缩成黑洞，而是会因超新星爆炸而彻底瓦解。这就导致恒星级黑洞存在一个“禁止质量范围”，该范围起始于45倍太阳质量，超过这一数值的黑洞均是通过合并形成的。
安东尼解释道，他们发现了“对不稳定性质量缺口”的证据，引力波探测器也探测到了处于该缺口附近的黑洞。当前的关键问题在于，这些黑洞的出现究竟是意味着人类的恒星演化模型存在错误，还是它们确实以其他方式形成。
该团队的发现还能让我们了解到更多关于超大质量恒星“死亡剧痛”的信息，以及恒星天体在密度远超太阳所处环境区域的行为规律。安东尼指出，质量超过45倍太阳质量的黑洞，其自转分布变化难以用普通恒星双星系统来解释，却与它们在致密星团中经历过早期合并的推测高度相符。
