天文學(xué)家觀測(cè)到神秘天體，可能是最輕的黑洞
天文學(xué)家觀測(cè)到約4萬(wàn)光年外的神秘天體，它比有史以來(lái)發(fā)現(xiàn)的任何黑洞都要輕，比任何中子星都要重。相關(guān)研究1月18日發(fā)表于《科學(xué)》。
神秘天體可能是黑洞 圖片來(lái)源：Dani?lle Futselaar (artsource.nl)
當(dāng)一顆恒星耗盡燃料并在引力作用下坍縮，留下一個(gè)超高密度的內(nèi)核，就形成了中子星。根據(jù)天體物理學(xué)的計(jì)算，該內(nèi)核即中子星必須保持在太陽(yáng)質(zhì)量的2.2倍以下，否則就會(huì)進(jìn)一步坍縮形成黑洞。
然而，目前只觀測(cè)到質(zhì)量超過(guò)太陽(yáng)5倍的黑洞，已觀測(cè)到的中子星和黑洞之間存在一定的質(zhì)量差距。
德國(guó)馬克斯·普朗克射電天文學(xué)研究所的Ewan Barr等人通過(guò)觀測(cè)附近的一顆脈沖星，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)質(zhì)量為2.5個(gè)太陽(yáng)的神秘天體。脈沖星是一種中子星，由于具有強(qiáng)烈的磁場(chǎng)，它每隔幾毫秒就會(huì)有規(guī)律地發(fā)出光脈沖。
通過(guò)使用南非的MeerKAT射電望遠(yuǎn)鏡對(duì)脈沖星的脈沖進(jìn)行一年多的觀測(cè)，Barr和他的同事們能夠計(jì)算出脈沖星旁邊這個(gè)神秘天體的質(zhì)量。
Barr說(shuō)：“該天體超過(guò)了中子星質(zhì)量的上限，這表明，要么這里發(fā)生了一些新的物理現(xiàn)象，這是一種新型恒星；要么它只是一個(gè)簡(jiǎn)單的黑洞，是質(zhì)量最輕的黑洞。”
如果它是一個(gè)黑洞，它將讓研究人員測(cè)試他們以前無(wú)法測(cè)試的引力理論。Barr說(shuō)："脈沖星是一個(gè)非常精確的測(cè)量裝置，你把它放在黑洞周圍的軌道上，它哪里也不會(huì)去；在接下來(lái)的十億年里，它都會(huì)在那里。因此，它是研究黑洞物理學(xué)的一個(gè)極其穩(wěn)定的天然試驗(yàn)臺(tái)。”
而如果它是一顆中子星，那么它比天文學(xué)家見(jiàn)過(guò)的任何中子星都要重。英國(guó)杜倫大學(xué)的Christine Done說(shuō)：“這實(shí)際上告訴了我們恒星在自身引力作用下坍縮成為黑洞之前所能承受的極限密度。我們不知道物質(zhì)在這些極端密度下的物理學(xué)原理；我們不知道這個(gè)極限是什么。”
Barr和他的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在未來(lái)幾年里用其他望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)這顆脈沖星，尋找可以揭示該天體到底是什么的線索。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1126/science.adg3005
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