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2015年9月，激光干涉引力波天文台（LIGO）探测到来自两个黑洞碰撞并合过程中产生的引力波信号。这是爱因斯坦广义相对论提出引力波概念100周年后，人类首次直接探测到引力波，它将天文学带入了新纪元。

在将黑洞用于研究整个宇宙之前，天体物理学家必须先弄清楚它们是怎样形成的。到目前为止，有两种理论是解释这一问题的主流观点：

一些天文学家认为，大多数黑洞起源于密集的恒星簇（也叫星团），其密度可能比人类所处的银河系大100万倍。每当一颗巨大的恒星爆炸，它就会留下一个黑洞，沉入星团中间，恒星簇的中心因黑洞而变得密度很大，超强引力有着席卷牵引一切的能力。天文学家称此为“动态”黑洞的形成。

另一些研究者认为，黑洞更喜欢一对对地孤立出现。它们最初在相对荒凉的星系区域以成对恒星的形式开始发展，经过漫长而混乱的“共同生活”后发生爆炸，形成了一对“孤立的”黑洞，并继续围绕彼此运转。

美国芝加哥大学的天体物理学家丹尼尔·霍尔兹表示：“人们普遍认为，这是动力学模型与孤立模型之间的斗争。”

实际上，LIGO首次探得引力波的过程是快速且轻松的——在他们开展正式观测以前，惊喜结果便出现了，这表明双黑洞系统在宇宙中非常普遍。如此看来，前文提到的第二种理论，也就是孤立的双黑洞系统是主流，似乎更符合“黑洞并合广泛出现在各种天体环境中”这一现实。而其他人则指出，2015年的并合黑洞异常巨大，它看起来更符合动力学模型，也就是第一种理论所说的“密集的恒星簇当中的黑洞”。用他们的话说，这么大的黑洞只能来自早期宇宙，而早期宇宙已有星团恒星簇形成了。LIGO的最新数据显示，孤立的双黑洞系统的普遍性远低于预期。卡内基梅隆大学的天体物理学家卡尔·罗德里格斯和同事不久前发表的论文指出，星团可以“完全解释”现在观测到的黑洞并合的速度。

新发现的黑洞并合还为解决黑洞从何而来的难题提供了新方法。黑洞在某种意义上其实很简单：除质量与电荷外，它唯一具备的特征就是自旋——自身旋转速度的一种度量。如果双黑洞系统一路从一对恒星演变而来，相伴一生，那么持久的相互作用将使它们的自旋步调一致；如果二者是在生命的中段才邂逅彼此，它们的自旋就可能呈现出非常不同的状态。

天文学家在测量了LIGO数据集中的黑洞自旋后提出，动态理论和孤立理论差不多。正如天体物理学家迈克尔·泽文和同事在近期预印本论文中提出的说法，没有“一个统辖一切的途径”，一系列不同的途径共同解释不断增长的双黑洞系统。

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