科学家们正在逐渐熟悉黑洞在夜里碰撞。早在2015年，激光干涉仪引力波天文台(LIGO)就因探测到暗物质而创造了历史在时空轰鸣是由星系中两个黑洞相撞造成的。这一首次探测证实了双恒星质量黑洞的存在，即那些由大质量恒星壮观的超新星死亡所产生的黑洞。从那时起，我们发现了其他几起合并(外加奖金)中子星的合并!)
现在,在该研究于2018年4月10日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上，研究人员提出，黑洞可能会反复合并，产生质量太大的黑洞，仅一颗恒星无法产生这些黑洞。而球状星团可能是这类天体形成和合并的完美近邻——一次又一次。
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麻省理工学院和卡弗里天体物理与空间研究所的卡尔·罗德里格斯说:“我们认为这些星系团是由成百上千个黑洞组成的，它们在中心迅速下沉。声明．“这种类型的星系团本质上是黑洞双星的工厂，在这里，有如此多的黑洞挂在一个小空间区域，两个黑洞可以合并，产生一个更大的黑洞。然后新的黑洞会找到另一个伴星并再次合并。”
LIGO还没有注意到这些“第二代合并”。迄今为止，所有探测到的合并都涉及到恒星质量的黑洞(那些可能由单个大质量恒星形成的黑洞)。然而，如果未来探测到一个质量是我们太阳50倍的黑洞合并事件产生的引力波，这将是证明黑洞反复合并的有力证据。那将是令人兴奋的。
罗德里格斯补充说:“如果我们等待的时间足够长，最终LIGO将会看到一些只能来自这些星团的东西，因为它将比你能从单个恒星得到的任何东西都要大。”
大多数星系都是球状星团的所在地，在更大的星系中发现了更多的星团。因此，大质量椭圆星系可能拥有数万个星团，而银河系大约有200个，最近的距离地球7000光年。这些星团包含的古老恒星都挤在一个很小的体积里，所以这些星团内部的任何黑洞都可以落入中心，并与可能潜伏的任何其他黑洞融为一体。
如果两个黑洞从星系团的不同部分坠落后，漂移到彼此靠近，相对论计算表明，它们将发射引力波，从而消耗它们在星系团中运动的能量。这将导致黑洞减速并开始旋转，最终形成一个围绕彼此的双星轨道。那他们的命运就注定了。两个黑洞将继续发射引力波，导致它们的轨道收缩，直到两个黑洞相撞、合并，并爆发出一股强大的引力波冲击波，以光速传播。这个新合并的黑洞会在星系团内部徘徊，等待另一个黑洞漂过，再次开始双星舞蹈。
然而，当罗德里格斯的团队进行模拟时，他们假设合并的黑洞快速旋转，结果是，嗯，相当弹道。
罗德里格斯说:“如果两个黑洞在合并时旋转，它们所创造的黑洞将向一个优先选择的方向发射引力波，就像火箭一样，创造出一个新的黑洞，可以以每秒5000公里的速度发射出去——非常快。”“它只需要以每秒几十到100公里的速度就能逃离其中一个星团。”
按照这种逻辑，如果合并后的黑洞被逐出星团，它们就不会再次合并。但是，在分析了LIGO探测到的黑洞的典型自旋后，该团队发现黑洞的自旋要低得多，这意味着星团释放新合并黑洞的可能性更小。在进行了修正之后，研究人员发现，近20%的黑洞双星至少有一个黑洞是在之前的合并中形成的。根据他们的估算，第二代黑洞的质量范围应该在50到130个太阳质量之间。如果没有合并，就没有其他方法产生这么大质量的黑洞。
所以，现在是时候让世界上的引力波探测器来寻找由第二代黑洞产生的信号了。
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