“黑色中子星”的发现改变了天文学

2020-06-27 16:08:53

它的质量比坍塌的中子星要大,但比黑洞的质量小。

这样的黑色中子星被认为是不可能的,这意味着关于中子星和黑洞如何形成的想法将需要重新考虑。

这一发现是由一个国际团队使用美国和意大利的引力波探测器做出的。

英国卡迪夫大学的博士生查理·霍伊参与了这项研究,他说,这一新发现将改变我们的理解。

他告诉BBC新闻,我们不能排除任何可能性。我们不知道它是什么,这就是它如此令人兴奋的原因,因为它确实改变了我们的领域。

这家国际集团得到了科学和技术设施理事会(Science And Technology Facilities Council)的大力支持,拥有几公里长的激光探测器,能够探测宇宙中大质量物体碰撞造成的时空微小涟漪。

去年8月,这些仪器探测到了一个质量为太阳23倍的黑洞与一个2.6太阳质量的物体的碰撞。

这使得较轻的天体比之前观察到的最重类型的死星或中子星质量更大,中子星的质量略高于两个太阳质量。但它也比之前观察到的最轻的黑洞-大约5个太阳质量-轻。

天文学家们一直在寻找这样的天体,他们称之为“质量鸿沟”。

研究小组在《天体物理杂志快报》杂志上撰文认为,在所有的可能性中,这个物体最有可能是一个轻黑洞,但他们并不排除任何其他可能性。

与这个大黑洞相撞后,这个物体就不复存在了。然而,根据同样在卡迪夫的斯蒂芬·费尔赫斯特教授的说法,应该有更多的机会从未来的碰撞中更多地了解这些质量间隙天体。

他告诉BBC新闻,这对我们来说是一个挑战,要确定这是什么。这是有史以来最轻的黑洞,还是有史以来最重的中子星?

如果它是一个轻黑洞,那么对于这样的物体是如何发展的,还没有既定的理论。但是费尔赫斯特教授的同事法比奥·安东尼奥尼教授提出,一个有三颗恒星的太阳系可能会导致轻黑洞的形成。在这一新发现之后,他的想法受到了越来越多的关注。

然而,根据德国波茨坦马克斯·普朗克引力物理研究所的伯纳德·舒茨教授的说法,如果这类新的天体是一颗重中子星,那么关于它们如何形成的理论可能也需要修改。

我们对中子星的核物理知之甚少。所以,那些正在研究解释其内部情况的奇异方程的人可能会想,也许这是我们可以得到更重的中子星的证据。

黑洞和中子星都被认为是在恒星耗尽燃料并死亡时形成的。如果它是一颗非常大的恒星,它会塌缩形成一个黑洞,一个引力如此强大的物体,即使是光也无法逃脱它的控制。

如果起始星低于一定的质量,一种选择是将其塌缩成一个完全由称为中子的粒子组成的致密球体,中子位于原子心内。

组成中子星的材料包装得非常紧密,一茶匙重达1000万吨。

中子星也有强大的引力将其拉在一起,但由称为简并压力的量子力学效应引起的中子之间的力将粒子推开,抵消引力。

目前的理论表明,如果中子星的质量远远大于两个太阳质量,引力将克服简并压力,并导致它塌陷成黑洞。

根据南安普顿大学的尼尔斯·安德森教授的说法,如果神秘的天体是一颗重中子星,那么理论家们将不得不重新思考这些天体中发生了什么。

我们不知道核力在中子星内部所需的极端条件下是如何运作的。因此,我们目前拥有的每一种关于人的内心活动的理论都有一定的不确定性。

格拉斯哥大学引力研究所(IGR)所长希拉·罗文教授说,这一发现挑战了当前的理论模型。

需要进行更多的宇宙观测和研究,以确定这个新物体是否真的是以前从未被观测到的东西,或者它是否可能是有史以来探测到的最轻的黑洞。

一束激光被送入机器,它的光束被分成两条路径。

这应该表现为轻武器长度的变化。