太空中的神秘物体可能是迄今为止发现的最轻的黑洞

银河系的外围有一些奇怪的东西。

在掠过银河系外围的恒星团中，天文学家已经发现了一些非常小且非常密集的东西，它们以毫秒的速度锁定在轨道舞蹈中脉冲星.他们说，神秘物体可能只有两样东西——中子星或黑洞——但其中任何一件都将是一个令人兴奋的发现。

如果是中子星，它可能是这是我们见过的最重的。如果它是一个黑洞，它是同类中最轻的。

它的质量相当于2.09到2.71个太阳，位于一个被称为更低的质量间隙– 2.2 到 5 太阳质量之间的沙漠，其中中子星很少或黑洞曾经被发现过。

“同伴性质的任何一种可能性都令人兴奋，”天体物理学家本·斯塔珀斯（Ben Stappers）说曼彻斯特大学。“脉冲星黑洞系统将是测试引力理论的重要目标，而重中子星将在非常高的密度下为核物理提供新的见解。

中子星和黑洞有着非常密切的关系。它们都是超致密的物体，由大质量恒星死亡时核心的引力坍缩形成。

区别在于质量。一颗中子星可以达到大约质量是太阳的2.3倍.它被一种叫做的东西阻止了它完全崩溃简并压力，其中具有相似量子性质的多个粒子不能占据相同的状态，包括物理空间。

但是中子星内部的粒子被尽可能地紧密地堆积起来;这颗恒星类似于一个大原子核。

然而，增加更多的质量，甚至简并压力无法防止进一步塌陷.因此，至少从理论上讲，更大质量的核心应该完全坍缩成黑洞。

然而，尽管中子星质量上限约为2.3个太阳，但黑洞非常非常少已检测到低于 5 个太阳质量。数字之间未观察到的测量值是较低的质量差距。

在马克斯·普朗克射电天文学研究所的天体物理学家伊万·巴尔（Ewan Barr）和阿鲁尼玛·杜塔（Arunima Dutta）的带领下，一个国际研究小组通过研究一颗名为PSR J0514-4002E的奇怪的毫秒脉冲星发现了这个物体，该脉冲星位于一个名为NGC 1851的恒星团中。54,000光年从银河系中心.

南非MEERKat阵列收集的无线电数据显示，在与脉冲星共7.44天的轨道上存在一个看不见的双星伴星;研究人员想知道那个物体是什么。

毫秒脉冲星你看，是旋转速度极快的中子星。当它们旋转时，它们会以精确的时间间隔发射无线电波。PSR J0514-4002E 每秒旋转 170 次，像静电一样脉冲。由于脉冲星的时间非常精确，天文学家可以寻找脉冲中的微小变化，并利用这些信息来计算脉冲星的特征，以及它的距离和任何双星伴星。

“把它想象成能够将一个近乎完美的秒表放入近 40,000 光年外的恒星轨道上，然后能够以微秒级的精度为这些轨道计时，”巴尔 说.

利用这些脉冲星定时数据，研究人员能够计算出到PSR J0514-4002E的距离、脉冲星的质量以及整个系统的质量。通过减去脉冲星的质量，他们能够确定神秘物体的质量。

这个天体太暗了，不可能是主序星，质量太大了，不能成为白矮星（在死星尺度上，这是比中子星轻的致密天体）。这只留下了两种可能性：中子星或黑洞。

现阶段不可能说它是哪一个，但研究人员认为它是前一个的产物两颗中子星之间的合并.几年前，使用引力波导致了一个 2.6 太阳质量的物体。这个最新发现的上限为2.76个太阳质量，有可能成为一颗更大的中子星。如果两者都不是黑洞，事实上。

现在它已经被发现，研究人员决心揭开它的身份。

“我们还没有完成这个系统，”Dutta 说.“揭示伴星的真实性质将是我们对中子星、黑洞以及可能潜伏在黑洞质量间隙中的任何其他事物的理解的转折点。

该发现已发表在科学.

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