时空的涟漪指向一颗中子星与另一个神秘物体的合并。这个物体正好落在质量差距范围内,揭示了一个长期寻求的、阴暗的领域。
轻量级黑洞(灰色)和中子星(橙色)的插图。发射的引力波以从深蓝色到青色的颜色显示。 (图片来源:I. Markin(波茨坦大学)、T. Dietrich(波茨坦大学和马克斯·普朗克引力物理研究所)、H. Pfeiffer、A. Buonanno(马克斯·普朗克引力物理研究所))
天文学家在4月5日宣布,他们可能已经探测到一颗中子星和一个轻质神秘物体之间的碰撞——这个物体比已知最大的中子星大,但比已知最小的黑洞小。这一发现揭示了存在于这个阴暗领域的物体,长期以来,人们一直认为这个领域是空的,但最近却发现并非如此。
更具体地说,在距离地球约6.5亿光年的宇宙中探测到的一个信号表明,一颗中子星与天文学家怀疑的令人惊讶的轻质黑洞之间发生了罕见的合并。大约6.5亿年前,这对夫妇会相互跳舞并合并,在被称为引力波的空间和时间结构中产生涟漪。这些波于2023年5月29日被日本、意大利和美国与LIGO-Virgo-KAGRA(LVK)合作相关的天线网络感知和标记。
候选黑洞的重量大约是太阳的2.5到4.5倍,比中子星的2.5个太阳的既定极限要重,但比已知最轻的黑洞要轻,黑洞的质量约为太阳质量的5倍。这将新发现的物体置于“质量间隙”内,这是一个将最重的中子星与最轻的黑洞分开的神秘区域。
大大小小的黑洞都是从巨大恒星的暴力死亡中诞生的。然而,一些关于恒星演化的模型预测,质量在“质量间隙”范围内的黑洞不能直接从这种恒星死亡中形成。
2020年初,天文学家宣布首次确凿地探测到由碰撞产生的引力波,该碰撞涉及质量间隙范围内的恒星残骸。然而,发现团队当时无法确定该物体的分类,得出的结论是它可能是已知最大的中子星或已知最小的黑洞。
至于最新的发现,天文学家表示,他们无法确定猛犸象物体在天空中合并的位置,因为当信号被检测到时,只有一个LVK探测器在记录数据。然而,这一发现带来了希望,即可能还有更多这样的质量间隙物体等待被发现。
来自:科学研究前沿