最轻的黑洞还是最重的中子星？银河系中发现了一个神秘的天体

黑洞和中子星是宇宙中最神秘的天体之一，它们的存在和性质一直是天文学家探索的重要课题。然而，有一种天体，它比已知的最重的中子星重，但同时又比已知的最轻的黑洞轻。却鲜为人知，这就是所谓的“质量间隙”天体。它们到底是什么？它们是如何形成的？它们又能告诉我们什么？这些问题一直困扰着科学界，直到最近，一个国际天文学家团队在银河系中发现了一个新的未知物体，它可能就是这种稀有的质量间隙天体。

这个物体是由来自曼彻斯特大学和德国马克斯普朗克射电天文学研究所等多个机构的天文学家使用MeerKAT射电望远镜发现的。MeerKAT是一种先进的射电望远镜阵列，由64个单碟天线组成，位于南非北开普省。它是平方公里阵列射电望远镜（SKA）的四个先导项目之一，可以观测到宇宙中的微弱射电信号，揭示宇宙的奥秘。

这个物体位于大约40,000光年外的快速旋转的毫秒脉冲星轨道上，位于一组密集的恒星中，称为球状星团。球状星团是一种由数十万到数百万颗古老的恒星组成的球形结构，它们是银河系中最古老的天体之一，可以追溯到宇宙的早期历史。球状星团中的恒星非常紧密，相互之间的距离只有太阳系内的几倍，因此它们经常发生相互作用，甚至碰撞，产生一些罕见的天体现象。

这个物体就是在使用MeerKAT望远镜观测位于哥伦巴南部星座的大型球状星团NGC 1851时发现的。NGC 1851是一种特殊的球状星团，它包含了两个不同的恒星群，它们的年龄和化学成分都有所不同，这表明它可能是由两个原来独立的球状星团合并而成的，或者是由一个受到强烈潮汐力作用的矮星系演化而来的。

天文学家是国际瞬变和脉冲星与MeerKAT（TRAPUM）合作的一部分，他们的目标是在银河系中寻找新的脉冲星和其他瞬变射电源。脉冲星是一种快速旋转的中子星，它们会从两极发射出强烈的射电波束，当这些波束扫过地球时，就像宇宙中的灯塔一样，产生有规律的脉冲信号。中子星是一种超致密的天体，它们是大质量恒星在超新星爆发后的残骸，它们的质量大约是太阳的1.4倍，但却只有几公里的半径，密度极高，相当于一茶匙的物质重达数百万吨。

他们在NGC 1851中发现了一颗毫秒脉冲星，它的旋转周期只有5.85毫秒，也就是说它每秒旋转超过170次。这颗脉冲星有一个不寻常的伴星，它的质量大约是太阳的2.6倍，但却没有发出任何光或射电信号。利用脉冲星的时钟般精确的脉冲，天文学家能够测量它们的轨道运动和位置，发现这个伴星不是普通的恒星，而是一颗坍缩的致密天体，可能是另一颗中子星，或者是一颗黑洞。

黑洞是一种引力如此强大的天体，以至于连光都无法逃逸的区域。它们通常是由大质量恒星在超新星爆发后坍缩而成的，或者是由多个黑洞或中子星合并而成的。然而，天文学家认为，中子星坍缩所需的最小质量是太阳质量的2.2倍，而最轻的黑洞的质量至少是太阳质量的5倍，这就形成了一个“质量间隙”，在这个区间内，很难找到任何致密天体的存在。

这个物体的发现可能是首次在质量间隙中发现了一个天体，它可能是已知质量最大的中子星，或者是已知质量最小的黑洞，或者是一种新的奇异天体，比如一种由夸克组成的星体。无论如何，这个物体都是一个独特的实验室，可以用来探测宇宙中最极端条件下的物质状态和引力理论的有效性。

这项研究的领导者之一，马克斯·普朗克射电天文学研究所的伊万·巴尔博士说：“这是一个非常令人兴奋的发现，它向我们展示了MeerKAT望远镜的强大能力，以及射电脉冲星的研究的重要价值。我们希望通过更多的观测，能够揭开这个物体的真实本质，为我们理解宇宙中最神秘的天体提供新的线索。”