当LIGO合作组织首次探测到引力波的时空涟漪时，它来自于两个黑洞的合并。迄今为止，科学家们已经探测到至少十对黑洞相互螺旋靠近并结合。
但关于这些奇点，仍有一个悬而未决的谜团：为什么有些黑洞如此之大？有些黑洞比科学家们认为由恒星死亡后产生的黑洞的可能质量要大得多。
现在，一群研究人员提出了一个新的可能性。围绕星系中心超大质量黑洞运行的吸积盘中的黑洞可能会聚集在相似的轨道上。这可能导致黑洞经历多次合并，每次合并都会使其增大。
研究人员进行了模拟，以证明这是可能的，并在《Physical Review Letters》杂志上描述了他们的研究结果。
不断壮大的黑洞
2017年7月29日，引力波探测器发现了迄今为止最重的黑洞合并事件，被称为GW170729。合并中的一个黑洞的质量可能超过太阳的50倍。当死亡的恒星坍缩时产生的黑洞不应该这么大，所以天文学家认为可能还有其他因素在起作用。也许那个黑洞本身就是一次先前合并的结果。
黑洞可能吞噬多个其他奇点的一个地方是恒星密集的环境。例如，球状星团将大量的恒星——以及它们有时形成的黑洞——压缩在相对狭小的空间内。在那里，一个黑洞可能多次遇到并与其他黑洞合并。
这篇新论文描述了另一种黑洞可能合并不止一次的环境。论文作者提出，围绕超大质量黑洞旋转的物质盘可能会在其内部引导较小的黑洞进入相似的轨道。就像在星团中一样，这些黑洞最终可能会在多次场合汇聚。
研究人员对这些运行中的黑洞进行了模拟，发现一系列合并将产生质量为50个太阳质量或以上的黑洞，就像GW170729合并中质量较大的那个黑洞一样。
未来的合并
围绕超大质量黑洞运行的黑洞合并可能会产生与其他合并场景不同的旋转特征。随着引力波探测器探测到更多的黑洞合并，它们的数据可能成为判断这些奇怪的大质量黑洞是否真的以此方式产生的一种方式。
到目前为止，科学家已经确认了10次黑洞对的合并。但还有许多其他的引力波探测被认为是黑洞合并的候选事件，科学家们正在努力确认它们。
“无论我们提出什么问题，我们都将在很短的时间内大大地、大大地提高回答它们的把握，”佛罗里达大学盖恩斯维尔分校的天文学家、这篇新论文的作者之一Imre Bartos说。“这非常令人兴奋。”
