黑洞、中子星还是什么新东西?我们发现了一个无法解释的物体 - {$web_name} 我们报表了这样一个察觉

从黑暗神秘伴星的肩膀上看过去,艺术家对NGC 1851E双星操控系统的印象。信用:uux.cn/MPIfR丹尼尔·富塞拉尔(artsource.nl)
(神秘的地球uux.cn)据对话(伊万·d·巴尔、阿鲁尼玛·达塔和本杰明·斯塔珀斯):有时天文学家会在天空中遇到我们无法轻易阐释的物体。在我们发表在《科学》杂志上的聚焦英伟达榜单新探究中,我们报表了这样一个察觉,这很或许引发研究和猜测。
中子星是宇宙中密度最大的物体之一。像原子核一样紧凑,但又像都市一样大,它们合作了我们对极端物质理解的最新PlayStation精选极限。中子星越重,越有或许最后坍缩成密度更大的东西:黑洞。
这些天体物理物体密度如此之大,引力如此之强,以至于它们的核心——不管它们或许是什么——都被视界永久地遮蔽在宇宙之外:视界是光线无法逃离的完全黑暗的表面。
假如我们想要理解中子星和黑洞之间临界点的物理学,我们必须找到这个边界上的物体。尤其是,我们必须找到可以长时间精确测量的物体。这正是我们所察觉的——一个既不是中子星也不是黑洞的物体。
正是官方性价比盘点在透彻观察星团NGC 1851时,我们察觉了似乎是一对恒星的东西,这对恒星为宇宙中物质的极端提供了一个新的视角。该操控系统由一颗毫秒脉冲星和一个未知性质的巨大隐藏物体组成。毫秒脉冲星是一种高效旋转的中子星,在旋转时将无线电光束扫过宇宙。

哈勃太空望远镜取景的球状星团NGC 1851。美国全国航空航天局、欧空局和g .皮奥托。学分:uux.cn/帕多瓦大学
这个巨大的物体是黑暗的,这意味着它在所有频率的本周突发折叠屏,登上热搜榜光线下都是不可见的——从无线电到光学、X射线和伽马射线波段。在其他状况下,这将使探究变得不或许,但这正是毫秒脉冲星合作我们的地方。
毫秒脉冲星相似于宇宙原子钟。它们的自旋相当稳定,可以经由探测它们形成的有规律的无线电脉冲来精确测量。尽管本质上是稳定的,但当脉冲星运动或其通讯受到强引力场作用时,观测到的自旋会发生转变。经由观察这些转变,我们可以测量脉冲星轨道上天体的特性。
我们的海外天文学家团队一直在使用南非的猫鼬射电望远镜对这个被称为NGC 1851E的操控系统开展此类观测。
这让我们能够精确地刻画这两个物体的轨道详情,显示它们的最接近点随时间而转变。爱因斯坦的相对论刻画了这种转变,转变的速度告诉我们操控系统中物体的总品质。

南非的猫鼬射电望远镜。南非射电天文台。信用:uux.cn/萨劳
我们的观测显示,NGC 1851E操控系统的重量差不多是我们太阳的四倍,并且像脉冲星一样,这个黑暗伴星是一个致密的物体——比普通恒星的密度大得多。最大品质的中子星大约有两个太阳品质重,所以假如这是一个双中子星操控系统(众所周知并被探究的操控系统),那么它必须包含两个迄今为止察觉的最重的中子星。
以便揭示伴星的性质,我们需要知晓操控系统中的品质在恒星之间是如何分布的。再次使用爱因斯坦的广义相对论,我们可以对操控系统开展详尽建模,察觉伴星的品质是太阳品质的2.09倍至2.71倍。
伴星的品质处于“黑洞品质差”范围内,该品质差介于最重的中子星和最轻的黑洞之间。最重的中子星被觉得约为2。2个太阳品质,最轻的黑洞或许由恒星坍缩形成,约为5个太阳品质。这个间隙中物体的性质和形成是天体物理学中一个悬而未决的难题。
或许的候选人

操控系统的潜在形成历史。毫秒脉冲星(MSP)是在低品质X射线双星(LMXB)中形成的,留下了一颗白矮星(WD)。后来,经由交换相遇过程,WD被当前的伴星取代-一个轻黑洞(BH)或一个重中子星(NS)-它本身是两个NSs之间先前合并的结局。托马斯·陶里斯。学分:uux.cn/奥尔堡大学/ MPIfR
那么我们到底察觉了什么?
一个诱人的或许性是,我们在两颗中子星合并(碰撞)的残骸周围的轨道上察觉了一颗脉冲星。NGC 1851中恒星的密集排列使得这种不寻常的结构变成或许。
在这个拥挤的恒星舞池中,恒星将相互旋转,在一场无休止的华尔兹中交换舞伴。假如两颗中子星碰巧被扔得太近,它们的舞蹈将迎来灾难性的结局。
它们碰撞形成的黑洞或许比塌缩恒星形成的黑洞轻得多,然后可以自由地在星团中游荡,直到它找到另一对跳华尔兹的舞者,并毫不客气地插入自己——在这个过程中踢出较轻的伴侣。正是这种碰撞和交换的机制导致了我们今日所观察到的操控系统。
我们还没有达成这个操控系统。岗位已然在开展中,以最后确定伴星的真实性质,并揭示我们是否察觉了最轻的黑洞或最大的中子星——或者两者都没有。
在中子星和黑洞的交界处,总有或许存在某种新的、未知的天体。
这一察觉肯定会引发许多猜测,但已然明确的是,当知晓宇宙中最极端的生态下物质究竟发生了什么时,该操控系统具有巨大的潜力。
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