一个黑洞与不该存在的东西相撞

天文学家们对观测结果感到困惑，这些观测显示黑洞撞击了一个大小不寻常的神秘天。

《天体物理学杂志快报》上发表的一项新研究描述了黑洞与尚未确定的物体之间的碰撞。黑洞的质量比我们的太阳大23倍，这个与黑洞碰撞的天体仅是太阳质量的2.6倍，这显然很奇怪。

由西北大学天体物理学家维奇·卡洛格拉（Vicky Kalogera）共同撰写的新论文背后的科学家说，较小的天体可能是黑洞或中子星，后者是爆炸恒星的超级密集残余物。一个2.6个太阳质量的黑洞将是有记录以来最小的黑洞（已知最小的黑洞是5个太阳质量），而质量相同的中子星将是有记录以来最大的一颗黑洞（最重的中子星是2.3到2.4个太阳质量）。因此，无论哪种方式，它都不是天文学家以前见过的——事实上，它可以代表一个全新的密集、紧凑的天体。

佛罗里达大学的天体物理学家，新研究的合著者伊姆雷·巴托斯（Imre Bartos）在给我们的电子邮件中解释说：“这一发现令人震惊，因为我们发现了一个意外的质量的天体。”他说，在大约2.2至5个太阳质量之间的这种紧凑物体范围，指的是一种被称为质量间隙的神秘天体质量类别。

“我认为，这项研究中最有趣的部分是在'质量间隙'中检测到一个天体，该天体正好落在我们测得的最重的中子星和最轻的黑洞质量之间。”弗吉尼亚大学和国家射电天文台的天体物理学家谢恩·克罗玛蒂（Thankful Cromartie）并未参与这项新研究，他在给我们的电子邮件中写道，“不幸的是，这是不可能的，部分原因是中子星合并中通常可以检测到的“潮汐变形”或中子星拉伸被这种合并的不对称性所淹没。”

也就是说，现有的观测证据和可接受的中子星质量的理论预测，“表明该物体很可能是一个非常轻的黑洞，”她说。如果这真是一颗真正的中子星，“我们必须从根本上重新考虑物质在极高密度下的行为方式。”

令人振奋的是，正如LIGO科学协作组织成员、加的夫大学研究生查理·霍伊（Charlie Hoy）在一份新闻稿中说："这是第一次看到一批新的紧凑型双星系统。

克罗马蒂说，较轻的天体不太可能是中子星，“尽管结果会令人兴奋。”她说，“但是重要的是不要在考虑这种可能性上花费太多精力， LIGO团队已明确表示不太可能。”

太阳质量为2.6的较轻天体的起源仍然是另一个谜团。巴托斯说，当大质量恒星在其自身引力作用下坍塌时，中子星和黑洞都会诞生，但是这个新天体“与这种演化不一致，因此除了垂死的恒星之外，还必须创造出某种东西。”

巴托斯说，一种有趣的可能性是，该物体是由两个“正常大小”中子星的碰撞产生的，它们的质量通常约为1.3太阳质量，“所以其中两个可以很好地构成我们在这里观察到的质量”，他告诉我们。

他补充说：

“发生星残余物与黑洞相撞事实，这表明这里存在某种“装配线”。实际上，在宇宙中存在大量黑洞和中子星的地方经常发生这样的事情。在每个星系的中心都存在这种情况，在每个星系中都存在的中央超大质量黑洞的吸引力，而导致一些天体位置发生变化。如果大量的气体涌入，在超大质量黑洞周围形成一个吸积盘，然后收集并聚集较小的黑洞和中子星。实际上，这次事件的另一大惊喜，两个碰撞天体的截然不同的质量，也指向了一次暴力相遇。”

下一步将是确认和研究更多的宇宙合并。好消息是，随着我们的天文仪器稳步改进，预计在未来的几个月和几年中会进行更多的探测。

▼