恒星黑洞的形成

人们认为恒星黑洞（BHs）可以通过两种不同的方式形成：要么是一颗大质量恒星直接坍缩成黑洞而没有超新星（SN）爆发，要么是原中子星发生爆发，但能量太低以至于无法完全剥离恒星包层，其中很大一部分回落到短寿命的中子星（NS）上，导致黑洞的延迟形成。理论模型通过坍缩（即完全或几乎完全的坍缩）设定了黑洞形成的前身星质量，但观测证据一直难以捉摸。本文回顾了关于无大初始反冲的坍缩黑洞的观测见解，来源包括：(1) 五个银河系黑洞 X 射线双星（BH-XRBs）的三维空间运动学，(2) 在黑暗中坍缩的大质量恒星的光学和红外观测多样性（没有明亮的超新星爆发，可能导致黑洞的形成），以及 (3) 迄今为止 LIGO 探测到的由恒星黑洞合并产生的引力波源。从这些不同的观测天体物理学领域获得的多个迹象表明，黑洞形成时没有喷射出大量物质且没有初始反冲，以及最近对黑洞形成依赖于金属丰度和红移的预期关系的观测证实，在定性上与从 LIGO 首次探测推断出的双黑洞（BBHs）高合并率相一致。