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天文学家已经明确识别出两种类型的黑洞：非常大的黑洞，质量是太阳的数百万到数十亿倍；以及——至少在天文学术语中——非常小的黑洞，质量约为太阳的2到10倍。但最近的一些发现表明，存在质量相当于100到10,000个恒星质量的中等大小的黑洞。今天发表在《自然》杂志上的新研究深入探讨了这种黑洞可能如何形成。
典型星系内的恒星彼此相距遥远，两颗恒星碰撞的可能性微乎其微。但在一些稠密区域，即所谓的星团中，它们更有可能相遇。由阿姆斯特丹大学的西蒙·F·波特吉斯·兹瓦特领导的科学家开发了一个强大的计算机模拟程序，以追踪位于M 82星系中的两个星团中恒星数百万年来的行为。该模型揭示，质量最大的恒星自然会向星团中心下沉，在那里它们甚至更有可能冲向其他天体。两个碰撞天体的合并形成了一个质量更大的单一实体。并且由于恒星的大小和引力随着其质量的增加而增加，因此，其发生进一步碰撞的机会也随之增加。因此，这种效应滚雪球般地发展成该团队所谓的“失控增长”。研究人员报告称，一颗不断增长的恒星是否会变成中等黑洞取决于其质量膨胀的速度——或者在其爆炸成超新星之前设法发生的碰撞次数。
失控恒星增长的概念不仅为解释中等黑洞的形成提供了一种机制，而且还为超大质量黑洞的起源提供了额外的线索，这是一个长期以来一直备受争议的话题。根据一种理论，这些巨型黑洞是由较小的黑洞聚集而成的，但如此巨大的东西如何从如此小的部分中产生，直到现在仍然是一个谜。在随附的评论中，加州大学伯克利分校的天体物理学家内特·麦克拉迪称新的建模结果“诱人”。他指出：“这很可能就是超大质量黑洞的构建块形成的方式。”