根據《ナゾロジー》報導，人類常認為越重的星體死亡後會形成越重的黑洞。但2026年4月1日發表於《Nature》的國際研究，卻顛覆了這項常識。

來自澳洲莫那許大學（Monash University）等國際研究團隊指出，質量超過太陽45倍以上的黑洞，其實很可能是由黑洞彼此碰撞融合而成，而非單一星體死亡後產生。

星體的壽命與質量密切相關。太陽質量級的星體，在燃料耗盡後會逐漸膨脹成為紅巨星，並最終留下高密度的白矮星。然而，質量越大的星體，其核心溫度與壓力也越高，當燃料枯竭時，便會因自身重力迅速坍縮，形成黑洞。

理論上，質量在太陽20至40倍之間的星體最容易形成黑洞。但近年天文觀測發現，質量超過45倍太陽的黑洞似乎難以透過星體死亡產生。這背後的原因，與一種稱為「對不穩定性超新星」的特殊現象有關。

當星體質量過大，核心溫度極高，光子會轉變成電子與陽電子對，導致原本支撐星體的光壓減少。星體核心因而迅速坍縮，溫度與密度瞬間爆增，引發氧等元素的劇烈融合，釋放出龐大能量，形成強烈爆發，可能將星體幾乎全部物質摧毀。

這種爆發稱為「對不穩定性超新星」，威力遠超一般超新星，甚至可能將黑洞形成所需的高密度核心一同摧毀。因此，理論上質量達太陽100至260倍的星體，可能完全無法形成黑洞。

然而，黑洞形成後也可能與其他黑洞碰撞融合，形成更重的黑洞。這使得理論中的「黑洞空窗帶」難以證實。過去重力波觀測數據中，45倍太陽質量以上的黑洞數量似乎減少，但後續觀測又發現更多大型黑洞，使問題更加複雜。

研究團隊轉而關注「雙星黑洞」中的輕型黑洞。他們發現，許多質量超過45倍太陽的黑洞，其實是由兩個黑洞碰撞產生，而非星體自然死亡所形成。

這項發現不僅顛覆過去對黑洞形成的理解，也為天文學家提供新的觀測方向。未來，透過分析黑洞的形成方式，或許能更深入了解星體演化與宇宙結構。

報導指出，研究團隊利用重力波觀測數據，分析雙星黑洞的質量分佈，並發現小質量黑洞的特性支持了這項理論。這項突破有助於科學家進一步釐清黑洞形成的機制。

報導同時提到，「對不穩定性超新星」的觀測證據雖然尚未直接取得，但理論模型與數據趨勢已顯示其存在的可能性。

未來，隨著觀測技術的提升與數據的累積，科學家或許能更精確地驗證這項理論，並進一步探索宇宙中星體與黑洞之間的複雜關係。

報導最後強調，這項研究不僅改變人類對黑洞起源的認知，也顯示了跨國合作與數據分析在現代天文學中的關鍵地位。

📰 本文資料來源 • ナゾロジー