A legnagyobb tömegű fekete lyukak nem csillagokból, hanem nagy ürességek összeolvadásával jönnek létre, derült ki a tudósok.

Új nézőpont a legnagyobb fekete lyukak eredetére

A kutatók, akik 153 fekete lyuk összeolvadási eseményt vizsgáltak a GWTC‑4 katalógusban rögzítve, arra jutottak, hogy ~45 M⊙-nál nagyobb tömegű objektumok nem képződnek közvetlenül csillagok halála után. Ehelyett sűrű régi csillaghalmazokban alakulnak ki, ahol már létező fekete lyukak gyakran ütköznek és egyesülnek.

Mit vizsgáltak pontosan
- Események: 153 regisztrált fekete lyuk összeolvadás, amelyeket a LIGO, Virgo és KAGRA felfedezett.
- Cél: kideríteni, hogyan jönnek létre a legnehezebb objektumok – azonnal egy szupernagycsillag összeomlása után vagy több utólagos összeolvadás sorozata révén.

Kulcseredmények
1. Két fekete lyuk csoport
- *Kis tömeg* (≤ ~45 M⊙) – valószínűleg egy hatalmas csillag magjának összeomlása során születik szupernóva robbanás közben.
- *Nagy tömeg* (> 45 M⊙) – forgása és orientációja több összeolvadást jelez sűrű halmazokban.

2. „Tömegtörés” probléma
A teória szerint bizonyos tömegrangnál a csillagok halála után nem marad fekete lyuk: a robbanás teljesen elpusztítja a magot. Az alacsony határ körülbelül 45 M⊙. Ezért egyetlen csillagból származó nagyobb fekete lyuk közvetlen képződése valószínűtlen.

3. Összeolvadási lánc forgatókönyv
- Az első összeolvadás után a tömeg nő, és sűrű halmazban a második ütközés esélye megnő.
- Így jönnek létre > 45 M⊙-nál nagyobb objektumok.

Mit mondanak az szakértők
- Izabel Romero‑Show: „A nagy tömegű fekete lyukak gyorsabban forognak, és tengelyük orientációja véletlenszerűnek tűnik – ez a jelzés várható több összeolvadásból származó halmazokban.”
- Fabio Antonini (Cardiff Egyetem): „Most már nemcsak arról kérdés van, hogyan képződnek ezek az objektumok, hanem arról is, hogy korrigálják-e modelleinket a csillagfejlődésben.”

Összegzés
Az eredmények hangsúlyozzák a sűrű csillaghalmazok szerepét a legnehezebb fekete lyukak létrehozásában, amelyeket gravitációs hullámokkal észleltek. Ez az felfedezés megkérdőjelezi a hagyományos elképzeléseket a nagy fekete lyukak közvetlen képződéséről egyedülálló csillagokból, és kiemeli a többszöri összeolvadás figyelembe vételének szükségességét a kompakt objektumok fejlődési modellezésében.