发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　当恒星结束主序星阶段，将不再产生能量，随之迈入死亡。死亡的恒星根据残留的质量决定其命运，依照质量高低可能形成黑洞、中子星或白矮星。

　　黑洞与中子星有其理论形成的分界，但因为此时物质处于极端高能的状态，中子星的质量上限一直是科学家讨论的议题。一般认为，对于不旋转的中子星，它的质量上限约为太阳质量的2到3倍，但准确值取决于中子星内部物质的未知型态。

　　再好的理论都需要观测来佐证。近年科学家尝试用重力波观测来研究中子星的质量上限，特别是这两个事件：

　　GW170817：两个质量在1.1到1.6倍太阳质量范围内的中子星，合并形成一个更大的天体，并认为合并后不久该天体马上坍塌形成黑洞。这个事件的重力波和电磁辐射观测表明，中子星的质量上限小于2.3倍太阳质量。

　　GW190814：一个超过20倍太阳质量的黑洞与一个2.5到2.7倍太阳质量的天体合并。科学家不知道较小的天体是黑洞还是中子星。如果它是不旋转的中子星，意味着中子星质量的上限高于2.5倍太阳质量。

　　因此德国物理学家Antonios Nathanail领导的团队，在最近分析了这些合并事件对中子星质量极限描述的差异。

　　Nathanail及其合作者使用“基因演算法”进行分析，来确定哪些质量极限的模型与GW170817和GW190814的重力波和电磁辐射观测、数值模拟的合并事件相一致。

　　研究发现，如果中子星质量极限定在2.5倍太阳质量，则与GW170817的观测结果或数值模拟的事件不符。但如果质量极限定在2.2倍太阳质量，则能匹配GW170817的观测结果与数值模拟的事件。

基因演算法（蓝）与GW170817（紫）的机率密度函数。在质量上限定为2.2倍太阳质量时与观测结果有可信的匹配。

　　也就是说，根据研究人员的分析，GW190814很可能就是两个质量不同的黑洞合并，也再次定调中子星（无自转）的质量上限约为2.2倍太阳质量。（编译/台北天文馆虞景翔）

资料来源：AAS NOVA