一个国际天文学家小组在银河系中发现了一个新的未知物体，它比已知最重的中子星重，但同时又比已知最轻的黑洞轻。
来自曼彻斯特大学和德国马克斯·普朗克射电天文研究所等多家机构的天文学家使用 MeerKAT 射电望远镜发现了一个围绕快速旋转的毫秒脉冲星运行的物体，该物体位于距我们约 40,000 光年的密集恒星群中。作为一个球状星团。
利用毫秒脉冲星的时钟般的滴答声，他们表明这个巨大的物体位于所谓的黑洞质量间隙中。
这可能是令人垂涎的射电脉冲星——黑洞双星的首次发现;这对恒星的配对可以对爱因斯坦的广义相对论进行新的测试，并为黑洞研究打开大门。
研究结果今天发表在《科学》杂志上。
英国项目负责人、曼彻斯特大学天体物理学教授本·斯塔珀斯 (Ben Stappers) 表示：“伴星性质的任何一种可能性都令人兴奋。脉冲星-黑洞系统将成为测试引力理论和重中子星的重要目标。”将为极高密度的核物理提供新的见解。”
当中子星(死亡恒星的超致密残骸)获得过多质量(通常是通过消耗或与另一颗恒星碰撞)时，它们就会坍塌。它们坍缩后会变成什么样子引起了很多猜测，但人们相信它们可能会变成黑洞——一种引力如此大的物体，甚至连光也无法逃脱它们。
天文学家认为，中子星塌缩所需的总质量是太阳质量的2.2倍。以观测为基础的理论告诉我们，这些恒星产生的最轻黑洞要大得多，质量约为太阳的五倍，从而产生了所谓的“黑洞质量间隙”。
这种质量间隙中致密物体的性质尚不清楚，迄今为止详细的研究已被证明具有挑战性。该物体的发现可能有助于最终了解这些物体。
斯塔珀斯教授补充道：“极其灵敏的 MeerKAT 望远镜能够揭示和研究这些天体，这是向前迈出的一大步，让我们得以一睹平方公里阵列的潜力。”
该天体是在使用 MeerKAT 望远镜观测位于南天鸽座的一个名为 NGC 1851 的大型星团时发现的。
球状星团 NGC 1851 是一个密集的老恒星集合，它们比银河系其他部分的恒星堆积得更紧密。在这里，恒星非常拥挤，以至于恒星可以相互作用，扰乱轨道，在最极端的情况下甚至会发生碰撞。
天文学家是国际瞬变与脉冲星与 MeerKAT (TRAPUM) 合作项目的一部分，他们认为，正是两颗中子星之间的一次碰撞，才产生了现在围绕射电脉冲星运行的大质量天体。
研究小组能够探测到来自其中一颗恒星的微弱脉冲，将其识别为射电脉冲星——一种快速旋转的中子星，并向宇宙发射射电光束，就像宇宙灯塔一样。
脉冲星每秒旋转超过 170 次，每次旋转都会产生有节奏的脉冲，就像时钟的滴答声一样。这些脉冲的滴答声非常有规律，通过使用一种称为脉冲星计时的技术观察滴答声的时间如何变化，他们能够对其轨道运动进行极其精确的测量。
马克斯·普朗克射电天文学研究所的伊万·巴尔 (Ewan Barr) 与他的同事阿鲁尼玛·杜塔 (Arunima Dutta) 一起领导了这项研究，他解释说：“可以把这想象成能够将一个近乎完美的秒表扔进大约 40,000 光年外的一颗恒星的轨道上，然后能够以微秒精度对这些轨道进行计时。”
规则的计时还可以非常精确地测量系统的位置，表明与脉冲星一起运行的物体不是普通的恒星，而是坍缩恒星的极其致密的残余物。观测还表明，伴星的质量既大于任何已知的中子星，又小于任何已知的黑洞，正好位于黑洞质量间隙中。
虽然该团队无法最终确定他们是否发现了已知最大质量的中子星、已知最轻的黑洞，甚至是一些新的奇异恒星变体，但可以肯定的是，他们已经发现了一个独特的实验室，用于探测物质在最宇宙中的极端条件。
Arunima Dutta 总结道：“我们还没有完成这个系统。
“揭示伴星的真实本质将是我们理解中子星、黑洞以及黑洞质量间隙中可能潜伏的任何其他物体的转折点。”
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