新重力波事件再發現中子星罕見碰撞對象,可能是超輕黑洞

作者 | 發布日期 2024 年 04 月 16 日 15:55 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 line share follow us in feedly line share
新重力波事件再發現中子星罕見碰撞對象,可能是超輕黑洞


中子星與另一顆中子星、恆星黑洞碰撞已不足為奇,去年,一場中子星與罕見物體碰撞讓研究人員更趨之若鶩,據分析,該物體很可能是迄今已知最輕的黑洞。

2023 年 5 月 29 日,LIGO-Virgo-KAGRA 重力波合作組織在距地球約 6.5 億光年的宇宙區域檢測到重力波訊號 GW230529,來自 1 顆中子星與 1 個神秘物體碰撞合併,前者質量為太陽 1.2~2 倍,身分無庸置疑,但後者質量為太陽 2.5~4.5 倍,僅靠重力波訊號無法揭示該神秘物體性質。

我們只知道這個物體比中子星的質量極限(太陽質量 2.5 倍)重,比目前最輕的黑洞(太陽質量 5 倍)輕,落在區分中子星與黑洞的「質量間隙(mass gap)」內。

簡單說,目前數據還無法判斷它是超小黑洞還是超大中子星,但因已超出中子星質量理論上限,所以歸類為微小黑洞是目前最合理解釋。

恆星黑洞由大質量恆星經歷超新星爆炸誕生,但一些恆星演化模型預測,落在「質量間隙」內的黑洞並非直接由大質量恆星死亡形成。

截至目前,只有 GW230529 和另一個 GW190814 重力波訊號的其中一個碰撞對象是質量間隙緻密天體,而新發現的 GW230529 暗示質量間隙天體可能沒有之前想像得少,對聯星系統演化、緻密物體合併的電磁理論等都有重要影響。

未來探測這些類似事件(尤其伴隨電磁輻射爆發),可能是解決質量間隙之謎的關鍵。

(首圖來源:西北大學