銀河邊緣發現神秘物體：可能是已知「最輕黑洞」

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在銀河系邊緣，一個小巧但密度極高的神秘物體引起了天文學家的注意。這個物體與一個脈衝星（一種極速旋轉的中子星）共舞於宇宙之中。這個神秘物體可能是一顆中子星或黑洞。如果是中子星，它可能是我們所知最重的；如果是黑洞，則可能是已知最輕的。

想像一下，有一個超級重的天體，它的質量是太陽的2.09到2.71倍。這個數字聽起來可能沒什麼特別，但在天文學上，這其實很有趣。為什麼呢？因為這個天體正好處於一個叫做「低質量間隙」的範圍。這個間隙是指在2.2到5個太陽質量之間，很少發現中子星或黑洞的一個區域。換句話說，這個範圍內通常不太會有什麼重量級的天體。

所以，當科學家發現了這個質量介於2.09到2.71個太陽質量的天體時，他們非常興奮。這是因為這個發現可能幫助我們更好地了解這個「低質量間隙」究竟是怎麼一回事，並填補我們對這個空白區域的理解。就好像在一個長期以來都是謎的地圖上標出了一個新的地標一樣！

中子星和黑洞都是由巨大恆星在其生命終結時的「重力坍塌」所形成的超密集物體。它們的主要區別在於質量。中子星的質量可以達到太陽的約2.3倍，由於所謂的「退化壓力」，它們被阻止了完全坍塌。退化壓力是一種量子力學現象，指的是相似的量子粒子不能佔據同一狀態或物理空間。然而，一旦超過這個質量限制，即使是退化壓力也無法阻止物體進一步坍塌成為黑洞。


剛好處於尷尬的質量範圍


插圖顯示脈衝星及其伴星可能的形成路徑。 （圖／Thomas Tauris）


儘管中子星的質量上限大約是2.3個太陽質量，但很少有低於5個太陽質量的黑洞被探測到。這個神秘物體的發現可能有助於填補我們對星體演化的認識空白。

這項發現是由馬克斯普朗克無線電天文學研究所的Ewan Barr和Arunima Dutta領導的國際研究團隊所做。他們通過研究位於NGC 1851星團內、名為PSR J0514-4002E的奇特脈衝星，發現了這個伴星。這個脈衝星每秒轉170圈，發出規律的無線電波。天文學家能夠利用這些極其精確的時間變化，來計算出脈衝星的特徵，包括它的距離和任何二元伴星。

研究人員現在正致力於揭示這個伴星的真正性質。這項工作將對我們對中子星、黑洞，以及可能潛藏在低質量間隙中的其他物體的理解上帶來重大轉變。這一發現已經發表在最新一期的《科學》期刊，為天文學界帶來了新的洞察。



資料來源 : 明日科學
https://tomorrowsci.com/spacescience/20240123_02/?utm_source=likr&utm_medium=pubnews