真的存在：黑洞的禁區(qū)！科學家重磅研究：發(fā)現(xiàn)黑洞禁區(qū)存在證據(jù)

黑洞有一個質(zhì)量禁區(qū)，在這個質(zhì)量禁區(qū)內(nèi)無法存在任何一個由恒星誕生的黑洞。

為什么會存在這樣的一個禁區(qū)呢？

我們大家都知道，大質(zhì)量的恒星在生命的末期，會以超新星爆發(fā)的方式結(jié)束自己的一生，而這個時候若是它的殘骸質(zhì)量超過奧本海默極限，也就是3.3倍太陽質(zhì)量的話，它就會坍縮為黑洞。

我們看到的恒星級黑洞，基本都是以這樣的方式誕生的。

所以以我們的直覺來看，恒星的質(zhì)量越大，那么它形成的黑洞也就越大。

但真實的情況：這是一個誤區(qū)。

真實的情況是：恒星質(zhì)量過大的話，它將無法形成黑洞。

為什么呢？

因為物理學家們曾做了一項計算，當恒星的初始質(zhì)量超過130倍至260倍太陽質(zhì)量（恒星理論質(zhì)量上限）的時候，它在生命末期，核心會產(chǎn)生大量的正反電子對，而正反電子相遇會發(fā)生湮滅，從而釋放巨大的能量，這最終會讓恒星形成一種被稱為對不穩(wěn)定性的超新爆發(fā)。

這種超新星爆發(fā)會把恒星炸的完全粉碎，根本不會給恒星留下一絲演化為黑洞的機會。

所以，這樣的過程就給黑洞的質(zhì)量制造了一個空白區(qū)，質(zhì)量的區(qū)間大概是50至130倍太陽之間，所以位于這個質(zhì)量區(qū)間的黑洞，幾乎不可能是由恒星坍縮直接形成的。

這個就是天文學家所說的對不穩(wěn)定性質(zhì)量禁區(qū)，也就是前面我們提到的黑洞質(zhì)量禁區(qū)。

不過對于這個禁區(qū)，天文學界一直存在著爭議。

其核心的原因是，我們一直沒有找到這個禁區(qū)存在的觀測證據(jù)，過去探測到的黑洞質(zhì)量曲線也是平滑的延伸，根本沒有那個所謂的質(zhì)量缺口。

所以，這就讓很多學者開始懷疑，這個所謂的質(zhì)量禁區(qū)，是不是只是我們的空想呢。

但2026年4月，一項發(fā)表于《自然》期刊的研究，打破了這個困局，一組由多個國家組成的國際研究團隊，他們找到了證據(jù)。

在過去，為什么一直沒有發(fā)現(xiàn)這個質(zhì)量禁區(qū)的證據(jù)呢？

這是因為，我們探測到的恒星級黑洞，其實有兩種來源：一種就是由恒星直接坍縮形成的，這個我們稱為第一代黑洞；另一種則是由兩個恒星級黑洞合并形成的，這個我們稱為第二代黑洞。

第二代黑洞可以由任意質(zhì)量禁區(qū)外的兩個黑洞合并形成，所以它們的質(zhì)量區(qū)間很隨意。

如此的話，之前我們觀測到的黑洞質(zhì)量曲線，可能就是被這些隨意質(zhì)量的二代黑洞填滿了，因此才沒有顯示出質(zhì)量禁區(qū)的斷層。

是不是這個道理呢？

研究團隊在這次研究中，利用一個新的思路篩選出了二代黑洞的數(shù)據(jù)，從而繪制出一個只有一代黑洞的質(zhì)量圖譜。

什么思路呢？

一般，兩個黑洞合并時會產(chǎn)生極強的引力反沖，這樣的反沖會把合并后的黑洞踢出它所在的星團，不過也還是會有一小部分留下來，很小很小的一部分。

那么留下來的這些二代黑洞呢，它就有可能與一個第一代黑洞再次合并，當然，也有可能與另一個二代黑洞合并，只不過，留下來的二代黑洞數(shù)量很少很少，發(fā)生這樣合并事件的概率非常的低，絕大多數(shù)這樣的二次合并事件，都是由一個一代加上一個二代。

所以在星團雙黑洞的系統(tǒng)中，那個質(zhì)量更大的黑洞大概率就是二代黑洞，而質(zhì)量更小那個則是一代。

依照這樣的思路，我們就可以分清之前探測到的黑洞，哪些是二代黑洞、哪些是恒星直接坍縮的一代黑洞了。

所以依照這個思路，研究團隊基于之前的雙黑洞引力波觀測數(shù)據(jù)，建立了最終的黑洞質(zhì)量分布圖，不出所料，一個清晰的質(zhì)量禁區(qū)果然出現(xiàn)了。

根據(jù)這個質(zhì)量分布顯示，禁區(qū)的下邊界是在44倍太陽質(zhì)量，上邊界則是在116倍太陽質(zhì)量。

這與理論預測的幾乎一致。

這還沒有完呢，為了驗證這個結(jié)果，研究團隊還專門研究了它們的自轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。

兩個黑洞合并形成的二代黑洞，它們會繼承之前公轉(zhuǎn)時的動量，所以它們的自轉(zhuǎn)強度普遍是要高于一代黑洞的。

因此團隊又獨立的建立了它們的自轉(zhuǎn)分布規(guī)律，結(jié)果顯示，黑洞的自轉(zhuǎn)特征，剛好也在44倍太陽質(zhì)量的時候發(fā)生了改變。

所以最終的結(jié)果：一個是黑洞的質(zhì)量分布規(guī)律、一個是黑洞的自轉(zhuǎn)分布規(guī)律。

它們都完全獨立的指向了禁區(qū)的存在，這讓我們有理由相信，那個禁區(qū)是真實存在的。