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引力波信号GW170817的中子星碰撞图

当两颗中子星相撞并合并时，你会得到什么？一个更大的中子星还是一个小黑洞？2018年5月的一篇研究去年历史性的中子星碰撞的论文认为是后者。

2017年8月17日，美国。激光干涉引力波天文台(LIGO)和意大利的室女座引力波天文台发现了现代最重要的天文事件:中子星撞击。那次撞击产生了一个名为GW170817的引力波信号。与之前的几个引力波信号不同，GW170817不是由一个合并的黑洞产生的。

三个引力波观测站(华盛顿和路易斯安纳的两个LIGO观测站，以及单个的室女座探测器)共同探测到了这个信号，因此科学家们能够三角定位引力波信号来自的天空的大致位置。然后，大约在同一时间，美国宇航局的费米太空望远镜在那片天空中发现了一个短的伽马射线暴(GRB)。科学家们推测，这种爆发是由两颗中子星相撞引发的，通过对GW170817的分析，他们证实了中子星合并的可能性。

天文学家在这一天文事件后发现了许多科学发现，但是GW170817一直被研究。在NASA钱德拉太空望远镜(Chandra space telescope)的帮助下，天文学家们现在认为，中子星的合并产生了一个小黑洞。钱德拉太空望远镜在数天、数周和数月后继续研究中子星合并的地点。我们以前从未见过。

从LIGO的研究中，天文学家已经对碰撞中子星的质量和碰撞后应该产生的物体的质量有了很好的认识。根据他们的估计，合并后的天体的质量大约是太阳的2.7倍。这是一个有趣的质量，因为它是在最巨大的中子星的上限或者是被发现的最低质量黑洞。天文学家需要研究x射线的产生，这正是钱德拉所帮助的。

“虽然中子星和黑洞是神秘的，但我们已经利用钱德拉这样的望远镜对它们进行了研究，”德克萨斯州圣安东尼奥三一大学的Dave Pooley说，他是这项研究的负责人。“这意味着我们有数据和理论，关于我们如何期望这些物体在x射线中表现。”

如果中子星的碰撞产生了更大质量的中子星，那么这个物体将会快速旋转并拥有一个巨大的磁场。在这种情况下，该物体会喷发出一个强大的、不断膨胀的高能粒子气泡，进而产生极端的x射线辐射。但是根据钱德拉的观察，x射线信号比预期的要弱几百倍。通过一个简单的消去过程，这意味着那里可能根本没有一个快速旋转的中子星，更有可能是一个黑洞形成了。

德克萨斯大学奥斯汀分校的帕万·库马尔在一份声明中说:“我们可能已经回答了这个令人眼花缭乱的事件最基本的问题之一:它是什么东西?”“天文学家长期以来一直怀疑中子星的合并会形成一个黑洞并产生辐射爆发，但迄今为止，我们还缺乏强有力的证据证明这一点。”

考虑到迄今为止发现的最小的黑洞大约是太阳质量的四到五倍，这个新诞生的黑洞很可能打破了已知的最小黑洞的记录。天文学家见证了它的诞生。观察将继续下去，如果x射线信号在未来几个月和几年里继续减弱，这一黑洞的可能性将继续加强。