黑色中子星让天文学家感到困惑

科学家利用引力波探测外太空深处，发现了一个本不应该存在的奇怪物体。此前，天体物理学家认为他们已经解决了所有问题:在生命的尽头，根据它的大小，一颗恒星要么消失成白矮星的残骸，要么爆炸，然后收缩成致密的中子星，要么坍缩成黑洞。但现在科学家们发现了一个不符合这种模式的新物体。来自西澳大利亚大学的本·麦卡利斯特……

像太阳这样的恒星一生都在极端的温度和压力下将原子融合在一起，产生光和热。正是这个过程给了我们地球上的阳光和温暖。恒星实际上是宇宙的核电站!

但最终，所有的恒星都会耗尽燃料，然后死亡。

在大多数大质量恒星中，当核火熄灭时，恒星的核心在自身引力的作用下剧烈坍缩，形成一个“黑洞”。这是空间的一个极端区域，它的密度非常大，以至于它的引力足以阻止光线逃逸，所以它看起来是黑色的。

但是，如果这颗恒星的质量稍微小一点，它就不会坍缩形成黑洞，而是质子和电子被挤压在一起形成中子，中子星就诞生了。

这些也是空间的极端区域，重力非常强。它们的密度也非常大:平均一颗中子星的大小与一座小城市差不多，但一茶匙的重量就相当于一百万只蓝鲸的重量。

几十年来，数学和物理学预测黑洞和中子星应该存在;自从2015年探测到引力波以来，我们已经能够通过观察它们相互作用时产生的引力波来观察它们。

到目前为止，我们最好的理论认为，中子星的质量不可能超过太阳质量的2.4倍，而且还没有发现比太阳质量轻约5倍的黑洞。

这两个值之间的差距就是天体物理学家所说的“质量差距”。这是一个物理学的无人区，在那里没有像中子星或黑洞这样的小而致密的物体被观察到，我们甚至不确定它们是否存在。
但本周，来自世界领先的引力波天文台LIGO的新证据让物理学家们挠头!

最近的一组结果表明，在遥远的太空中，一个质量为太阳23倍的黑洞“吞噬”了一个较轻的物体。

当这种情况发生时，两个物体合并形成一个更大的黑洞。大量的能量同时以引力波的形式释放出来，在宇宙中传播了7.8亿年到达地球。

但是，当LIGO的团队查看数据以确定碰撞中较小的物体是什么时，有些事情没有加起来……

LIGO之前已经探测到中子星碰撞和黑洞碰撞，他们一直在热切地等待第一次探测到黑洞和中子星碰撞，以验证我们的理论。因此，黑洞吞噬更轻的物体看起来很有希望。

LIGO可以查看来自碰撞的数据，并将引力波信号的形状与模型预测的信号进行比较，以确定所涉及物体的质量——有点像宇宙重量秤。

在这次碰撞中，较小的物体看起来太大，不可能是中子星，又太小，不可能是黑洞——它的质量似乎是太阳的2.6倍——牢牢地把它放在了质量缺口内。

这使得这次碰撞中较小的物体要么是迄今为止检测到的最重的中子星，要么是最轻的黑洞。正如该研究的合著者Vicky Kalogera教授所说:“无论如何，它都打破了记录!”

这很有趣，因为它挑战了我们目前对黑洞和中子星的理解。如果这个物体被证明是一颗重的中子星，就需要对我们的物理模型进行调整，以解释这样的物体是如何形成的。如果它被证明是一个轻黑洞，它将是迄今为止观测到的最轻的黑洞，几乎和最重的中子星一样轻!无论如何，这一事件将改变我们对这些极端天体的理解方式，并导致对引力和宇宙的更深层次的理解。谁知道呢，它甚至可能是一种全新的致密物体!

也许我们会意识到根本不存在质量差距，这只是我们傲慢的人类大脑想要把混乱、复杂的东西放进漂亮、明确的盒子里的最新例子。

不管怎样，不要碰那个表盘——这是一个聆听宇宙振动的激动人心的时刻。