中子星誕生質量之謎：科學家揭開宇宙奧秘

來自中國與澳洲的天體物理學家發現，中子星的誕生質量可以用單峰分佈來描述，這個分佈在1.1倍太陽質量時開始上升，並在1.27倍太陽質量時達到峰值，之後則以陡峭的冪律下降。

中子星是大質量恆星在生命終結時，經由壯觀的超新星爆炸後所留下的緻密殘骸。這些恆星的質量通常超過太陽的8倍。

這些極度緻密的天體，質量介於一到兩倍太陽質量之間，卻被壓縮成僅有城市大小的球體，半徑僅約10公里。

天文學家通常只能在中子星與其他天體（如白矮星或另一顆中子星）組成的雙星系統中，測量其質量。然而，在這些系統中，先形成的中子星通常會從其伴星獲得額外質量，這個過程稱為吸積，使得確定其原始誕生質量變得困難。

「理解中子星的誕生質量是解開其形成歷史的關鍵，」Swinburne大學的OzGrav研究員Simon Stevenson博士表示。「這項研究為解讀中子星合併的引力波探測提供了重要基礎。」

Stevenson博士及其同事分析了90顆雙星系統中的中子星樣本，這些中子星都有精確的質量測量資料。他們以機率方式考慮了每顆中子星自誕生以來獲得的質量，從而測量了中子星誕生時的質量分佈。

研究發現，中子星通常以約1.3倍太陽質量的質量誕生，而質量更大的中子星則較為罕見。

「我們的方法讓我們終於能夠理解中子星誕生時的質量，這是天體物理學中長期存在的問題，」北京師範大學的朱興江教授表示。「這項發現對於解讀來自引力波觀測的中子星質量新觀測結果至關重要。」

這項研究發表在《自然天文學》期刊上。

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ZQ. You et al. Determination of the birth-mass function of neutron stars from observations. Nat Astron, published online February 26, 2025; doi: 10.1038/s41550-025-02487-w