新发现!LIGO及Virgo在质量间隙中观测到一未知天体

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新发现!LIGO及Virgo在质量间隙中观测到一未知天体

科学界正在热议 LIGO-Virgo合作 的一项新发现。在中子星和黑洞间所谓的“质量间隙”中发现了一个新物体。

2019年8月,LIGO-Virgo 引力波网络目击了一个质量是太阳23倍的黑洞与一个质量是太阳2.6倍的神秘物体的合并。科学家们不知道这一神秘物体是否是一颗中子星或者黑洞,但是无论如何这都是一项记录,作为已知最重的中子星……或者是已知最轻的黑洞。

图源:激光干涉引力波观测台(LIGO)/加州理工学院(Caltech) /麻省理工学院(MIT)/R.Hurt(IPAC)。

当质量最大的恒星们死亡时,它们在自身引力的作用下坍缩、剩下黑洞;质量较小些的恒星死亡时,它们经历超新星爆发,留下致密的、死亡的恒星残骸,即中子星。数十年来,天文学家被中子星和黑洞间的空隙所困扰:已知最重的中子星不超过太阳质量的2.5倍,或者说2.5倍太阳质量,已知最轻的黑洞大约是5倍太阳质量。问题还是存在:这一所谓的质量差距中是否有什么东西存在。

目前,在LIGO和欧洲的Virgo探测器的一项新研究中,科学家们发现了一个质量为太阳2.6倍的物体,将它牢牢地固定于质量间隙(mass gap,是杨-米尔斯理论中的质量间隙假说)中。该天体发现于2019年8月14日,当时它与一个质量为太阳23倍的黑洞合并,LIGO与Virgo检测到了其产生的引力波。2020年6月23日,一篇关于此次探测的论文发表于《天体物理学通讯》上。

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