多年來,天文學(xué)家一直想知道中子星和黑洞之間的縫隙。已知最重的中子星質(zhì)量不超過太陽質(zhì)量的 2.5 倍,已知最輕黑洞質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的 5 倍??茖W(xué)家們的謎團(tuán)在于這兩個(gè)物體之間所謂的質(zhì)量差距究竟是什么。LIGO 和 Virgo 探測器的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)質(zhì)量為 2.6 個(gè)太陽質(zhì)量的物體,將其牢牢地置于多年來一直困擾科學(xué)家的質(zhì)量差距中。
該物體于 2019 年 8 月 14 日被發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)它與 23 個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞合并。那次合并產(chǎn)生了 LIGO 和 Virgo 在地球上探測到的引力波。科學(xué)家們說,他們不知道這個(gè)物體是已知最重的中子星還是已知最輕的黑洞。無論哪種方式,該對象都會設(shè)置記錄。
研究人員表示,這一發(fā)現(xiàn)將改變科學(xué)家們談?wù)撝凶有呛秃诙吹姆绞?。他們認(rèn)為質(zhì)量差距可能根本不存在,可能是由于觀測能力的限制。研究人員表示,更多的時(shí)間和觀察將有助于解決這一爭論。研究中詳述的事件被稱為 GW190814。這次合并最終形成了一個(gè)質(zhì)量約為太陽質(zhì)量 25 倍的黑洞。
一些合并的質(zhì)量以引力波的形式轉(zhuǎn)化為一股能量。研究人員指出,新形成的黑洞距離地球約 8 億光年。在這兩個(gè)天體合并之前,它們的質(zhì)量相差九倍,這是已知的引力波事件中最極端的質(zhì)量比。
當(dāng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)合并時(shí),他們確實(shí)向天文學(xué)界發(fā)出了警報(bào),數(shù)十個(gè)地面和太空望遠(yuǎn)鏡搜索了該事件產(chǎn)生的光波,但沒有一個(gè)被發(fā)現(xiàn)。引力波信號的光對應(yīng)物只見過一次。在大多數(shù)情況下,黑洞合并被認(rèn)為不會產(chǎn)生光。