最轻的黑洞还是最重的中子星?MeerKAT发现银河系中的一个神秘物体 - {$web_name} 最亮的背景星是它的轨道伙伴

一位艺术家对假设大品质伴星是黑洞的操控系统的印象。最亮的背景星是它的轨道伙伴,射电脉冲星PSR J0514-4002E。这两颗恒星相距800万公里,每7天相互环绕一周。鸣谢:uux.cn/丹尼尔·富塞拉尔
(神秘的周末最适合读的一句话:与其焦虑不如行动地球uux.cn)据曼彻斯特大学:一个海外天文学家小组在银河系中察觉了一个新的未知物体,它比已知最重的中子星重,但另外比已知最轻的黑洞轻。
使用MeerKAT射电望远镜,来自曼彻斯特大学和德国马克斯·普朗克射电天文学探究所等多家机构的天文学家在一颗高效旋转的毫秒脉冲星周围的轨道上察觉了一个物体,这颗脉冲星位于一个称为球状星团的致密恒星群中,距离我们约4万光年。
运用毫秒脉冲星发出的相似时钟的滴答声,他们证明了这个大品质物体位于所谓的黑洞品质间隙中。
这或许是人们梦寐以求的射电脉冲星——黑洞双星的首次察觉;这对恒星组合或许会对爱因斯坦的广义相对论开展新的评测,并为黑洞探究开启大门。
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英国项目负责人、曼彻斯特大学天体物理学教授本·斯塔珀斯说:“这两种或许性都令人兴奋。脉冲星-黑洞操控系统将是评测引力理论的重大目标,而重中子星将在极高密度下提供新的核物理见解。”
当中子星——死亡恒星的超高密度残余——获得太多品质时,通常是经由消耗或与另一颗恒星碰撞,它将崩溃。它们坍塌后会变成什么是最新Switch观察许多猜测的缘由,但人们觉得它们或许会变成黑洞——引力如此强大以至于连光都无法逃离它们的物体。
天文学家觉得,中子星坍缩所需的总品质是太阳品质的2.2倍。由观测扶持的理论告诉我们,由这些恒星形成的最轻的黑洞要大得多,大约是太阳的五倍,这就形成了所谓的“黑洞品质差距”。
在这个品质间隙中的假期最适合读的一句话:陪伴最重要致密天体的性质是未知的,迄今为止详尽的探究证明是具有考验性的。该物体的察觉或许有助于最后知晓这些物体。
斯塔珀斯教授补充说,“极其灵敏的猫鼬望远镜揭示和探究这些物体的能力向前迈出了一大步,并为我们提供了一瞥平方公里阵列的或许性。”
该天体是在使用狐獴望远镜观察位于南天鹅座的一个名为NGC 1851的大星团时察觉的。
球状星团NGC 1851是一个古老恒星的密集集合体,比银河系其他地方的恒星密集得多。这里相当拥挤,恒星之间会相互作用,扰乱轨道,在最极端的状况下还会发生碰撞。
这些天文学家是海外瞬变和脉冲星与猫鼬(TRAPUM)兴办的一若干,他们觉得正是两颗中子星之间的这种碰撞被觉得创造了如今围绕射电脉冲星管理的巨大天体。
该团队能够探测到其中一颗恒星发出的微弱脉冲,确定它是射电脉冲星——一种高效旋转的中子星,像宇宙灯塔一样向宇宙发射无线电光束。

射电脉冲星NGC 1851E及其奇异伴星的潜在形成历史,来源:uux.cn/托马斯·陶里斯(奥尔堡大学/MPIfR)
脉冲星每秒钟旋转170多次,每次旋转都会形成有节奏的脉冲,就像时钟的滴答声一样。这些脉冲的滴答声相当有规律,经由使用一种称为脉冲星计时的技术观察滴答声的时间转变,他们能够对其轨道运动开展极其精确的测量。
马克斯·普朗克射电天文学探究所的伊万·巴尔(Ewan Barr)与他的同仁阿鲁尼玛·杜塔(Arunima Dutta)共同领导了这项探究,他阐释说:“想象一下,假如能够将一个差不多完美的秒表放入近4万光年外的恒星轨道,然后能够以微秒的精度对这些轨道开展计时。”
定期计时还允许对操控系统位置开展相当精确的测量,表明与脉冲星一起在轨道上管理的物体不是普通的恒星,而是一颗坍缩恒星的极其密集的残余物。观测还表明,伴星的品质大于任何已知的中子星,但小于任何已知的黑洞,正好处于黑洞品质间隙中。
尽管该团队无法确定他们是否察觉了已知最大品质的中子星、已知最轻的黑洞乃至一些新的奇异恒星变体,但可以肯定的是,他们察觉了一个独特的评测室,可以在宇宙中最极端的条件下探索物质的特性。
阿鲁尼玛·杜塔归纳道:“我们还没有达成这个操控系统。
“揭开伴星的真实性质将是我们知晓中子星、黑洞以及黑洞品质间隙中或许潜藏的任何其他东西的转折点。”
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