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还要重，但同时又比已知最轻的黑洞还要轻。
利用MeerKAT射电望远镜，来自包括曼彻斯特大学和德国马克斯普朗克射电天文研究所在内的许多机构的天文学家发现了一个物体，它围绕着一个快速旋转的毫秒脉冲星运行，该脉冲星位于大约4万光年外的一个被称为球状星团的密集恒星群中。
利用毫秒脉冲星发出的时钟般的滴答声，他们证明了这个巨大的物体位于所谓的黑洞质量间隙中。
这可能是人们梦寐以求的射电脉冲星-黑洞双星的首次发现;这对恒星可能会对爱因斯坦的广义相对论进行新的测试，并为黑洞的研究打开大门。
研究结果发表在今天的《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·斯塔普斯说:“这颗伴星的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的重要目标，而重中子星将在非常高密度的情况下为核物理学提供新的见解。”
当一颗中子星——死亡恒星的超高密度残骸——通常通过消耗或与另一颗恒星碰撞而获得过多质量时，它们就会坍缩。它们在坍缩后会变成什么引起了很多猜测，但人们相信它们可能会变成黑洞——一种引力如此之大以至于光都无法逃脱的物体。
天文学家认为，中子星坍缩所需的总质量是太阳质量的2.2倍。有观测支持的理论告诉我们，由这些恒星产生的最轻的黑洞要大得多，大约是太阳质量的5倍，这就产生了所谓的“黑洞质量缺口”。
在这个质量缺口中的致密物体的性质是未知的，详细的研究迄今为止被证明是具有挑战性的。这个物体的发现可能有助于最终理解这些物体。
斯塔普斯教授补充说:“极其灵敏的MeerKAT望远镜揭示和研究这些物体的能力是向前迈出的一大步，并为我们提供了一窥平方公里阵列的可能性。”
该天体的发现是在使用MeerKAT望远镜观察位于南哥伦布星座的一个名为NGC 1851的大型星团时发现的。
球状星团NGC 1851是古老恒星的密集集合，它们比银河系其他地方的恒星要紧密得多。这里非常拥挤，恒星可以相互作用，扰乱轨道，在最极端的情况下发生碰撞。
天文学家是国际瞬态和脉冲星与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，创造了现在围绕射电脉冲星运行的巨大物体。
研究小组能够探测到其中一颗恒星发出的微弱脉冲，并将其确定为射电脉冲星——一种快速旋转并像宇宙灯塔一样向宇宙发射射电光束的中子星。
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，通过观察滴答声的时间变化，使用一种称为脉冲星计时的技术，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)和他的同事Arunima Dutta一起领导了这项研究，他解释说:“想象一下，这就像能够把一个几乎完美的秒表扔进一颗距离近4万光年的恒星的轨道上，然后能够以微秒的精度对这些轨道进行计时。”
规律的时间也允许对系统的位置进行非常精确的测量，显示出与脉冲星在轨道上的物体不是普通的恒星，而是一颗坍缩恒星的极其密集的残骸。观测还表明，伴星的质量比任何已知的中子星都要大，但比任何已知的黑洞都要小，这正好使它处于黑洞的质量缺口中。
虽然该团队无法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，他们发现了一个独特的实验室，可以在宇宙中最极端的条件下探索物质的性质。
Arunima Dutta总结道:“我们还没有完成这个系统。
“发现伴星的真实性质将是我们对中子星、黑洞以及黑洞质量缺口中可能潜藏的任何其他东西的理解的转折点。”