有史以來最大的中子星被發現！這可能是最大的一顆！

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上圖用虛擬的圖像表明中子星的脈衝被白矮星扭曲了。圖源：BSaxton， NRAO/AUI/NSF

根據這次最新的研究，科學家們已經發現了有史以來最大的中子星。

中子星是這片天空中最奇怪的天體之一。它們異常緊湊：跨度只有堪堪幾英里，卻比太陽還要巨大。測量表明，有一顆叫做MSP J0740+6620的中子星，它的質量至少是太陽質量的兩倍，而且，其質量可能與這些物體可以獲得的質量相當。

“尋找更多巨大的中子星非常有趣，因爲這些結果會幫助我們限定這些中子星的狀態方程……該方程描述了物質在其內部的行爲。”該研究的第一作者，弗吉尼亞大學的博士候選人謝克弗·克羅馬蒂告訴吉摩多。

計算中子星的質量對理解這類陌生物體的初始存在很重要。雖然天文學家普遍認爲中子星的質量應該約爲1.4個太陽質量。但是，這一測量已經發現了更多的巨大例子。

在過去的12年裏，有一個叫做NANOGrav的科學家國際合作組織使用格林河道和哈雷西望遠鏡觀測了數十個中子星。這些努力是尋找低頻引力波的一部分——低頻引力是時空的波動，就像利勾發現的那樣，但是波峯之間的週期更長。具體來說，他們對一種叫脈衝中子星的脈動着的中子星感興趣。MSP J0740+6620也是其中之一。

研究人員使用格林銀行望遠鏡對MSP J0740+6620進行了專門的觀測，以確定其質量，使用的方法則是相對論的夏匹若延遲。這個脈動星與另一個被稱爲白矮星的緊湊天體形成了一個雙星的系統。這兩個行星相互繞行，並且，從我們地球上的觀測角度看，他們彼此並排通過。當白矮星經過脈動星的前方時，似乎會引起脈動的輕微延遲，因爲白矮星的引力會稍微扭曲空間的形狀，因此光線必須通過一條更長的路徑。研究人員用這種方式來確定白矮星的質量。並且反過來確定了脈動星的質量是太陽的2.14倍，絕對不止兩倍太陽質量。最後，他們將此發現發表在了《自然天文學》上。

不幸的是，我們很難再找到類似的系統進行研究。因爲我們從地球上觀測它們時，它們必須以正確的角度傾斜。但是，當科學家們發現它們時，它們便是確定中子星質量最可靠的工具之一，克羅馬蒂說。她指出，其他的技術可能已經測量了更大質量的中子星，但是這些其他技術產生的測量結果會有較大的誤差。

西弗吉尼亞格林河道天文臺的NSF計劃主任哈薩爾·古普塔解釋說，這種脈動星的質量使其可能處於此類天體的上限——甚至更大，並且有可能坍塌成黑洞。古普塔對NANOGrav如何補充利勾和處女座引力波觀測站的發現也感到興奮。“在天文學和緊湊物體的物理學方面，這是一項非常紮實的努力。”

克羅馬蒂告訴吉茲莫多，她期待看到更多有關該物體的數據，例如來自加拿大CHIME射電望遠鏡的更頻繁的觀察，以及NICER X射線天空望遠鏡對物體半徑的測量。這些觀察結果可以幫助物理學家進一步完善我們對這些陌生恆星的瞭解。

克羅馬蒂說：“能夠知道如此令人高興的結果，我感到非常幸運。”

相關知識

中子星（英語：neutron star），是恆星演化到末期，經由引力坍縮發生超新星爆炸之後，可能成爲的少數終點之一。恆星在覈心的氫、氦、碳等元素於核聚變反應中耗盡，當它們最終轉變成鐵元素時便無法從核聚變中獲得能量。失去熱輻射壓力支撐的外圍物質受重力牽引會急速向核心墜落，有可能導致外殼的動能轉化爲熱能向外爆發產生超新星爆炸，或者根據恆星質量的不同，恆星的內部區域被壓縮成白矮星、中子星或黑洞。