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天文学家发现既像黑洞又像中子星的神秘物体

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【新三才首发】天文学家发现了宇宙中一个神秘物体,他们说这可能是黑洞或中子星。

激光干涉引力波天文台(LIGO)在声明中表示:「当最大质量的恒星死亡时,它们在自身的重力作用下坍塌并留下黑洞;如果是一颗体积不是很大的超新星爆炸,则会留下密集的爆炸残骸被称为中子星。」

LIGO-Virgo是探测引力波的一个大型干涉仪,目前共有三个-在美国有两个,在意大利则有一个-探测了近五年来黑洞和中子星合并产生的引力波。

2019年8月LIGO-Virgo引力波干涉仪发现了一个可能是已知最小的黑洞或已知最大的中子星的遥远神秘物体。这个2.6个太阳质量的物体似乎已经与23个太阳质量的黑洞合并,产生了引力波。与之前观察到的两个中子星之间的合并不同,这次探测到的两个物体的质量比接近9:1,而且没有观察到电磁信号。这个来自23个太阳质量黑洞与2.6个太阳质量致密物体合并的引力波被称为GW190814。

与在2017年观察到的两个中子星合并不同,GW190814的引力波未检测到电磁辐射。根据LIGO-Virgo科学家的说法,对此有三种可能的解释。一个是合并发生的距离很远-8亿光年-这是2017年中子星合并距离的六倍。另一个可能性是两个物体都是黑洞,因为LIGO-Virgo发现的任何黑洞合并都没有检测到电磁辐射。第三种可能的解释是,中子星被黑洞「吞没了」,从而没有辐射被发射。

有趣的是,这次的观测,较小物体的质量似乎就落在质量间隙之内。英国卡迪夫大学(Cardiff University)的查理·霍伊(Charlie Hoy)说:「质量间隙中是否存在任何物体,数十年来一直是天体物理学中的一个谜。」他在这次分析检测数据并撰写描述观测结果的论文中发挥了关键作用。「我们仍然不知道这个物体是已知的最重的中子星还是已知的最轻的黑洞,但我们确实知道,它打破了记录。」

出现质量间隙的问题是因为理论上最重的中子星是太阳的2.5倍,而已知的最轻的黑洞大约是太阳的5倍。但这次发表的新论文中报导了该物体是2.6倍太阳质量,正好位于该间隙的之中,研究人员对此感到困惑,他们发现了一个似乎是有史以来发现的最重中子星或最轻黑洞的物体。

该物体正好位于「质量间隙」中-研究人员发现,当他们在宇宙中搜索时,似乎找不到这一类物体。研究人员一直无法知道垂死的恒星是否会在那个神秘的缝隙中留下任何东西,以及为什么事实证明很难找到位于其中的任何物体。

「这次合并事件是迄今为止在引力波中观察到的最不寻常的事件之一。」引力波天文学研究所讲师兼LIGO团队成员Patricia Schmidt博士说。

天文学家说,大小上的差异可能意味着大的黑洞吞没了神秘物体,然后它才发出可以从地球追踪到的光。
关于这一发现的论文已发表在《天体物理学杂志快报》上。

首次观测到两个中子星的壮观碰撞

「质量差」中的一个神秘物体的出现

(编译:雪丽)

(责任编辑:姜启明)

(文章来源:新三才首发)

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