科學家發現，在黑洞與中子星碰撞並合併之前，這些極端的恆星殘骸可以以橢圓形而不是圓形軌道相互繞轉。這項發現顯示了黑洞和中子星推動物理定律的另一種方式，並對這些混合雙星系統的形成和演化的假設提出了質疑。
一組科學家在研究這種「混合合併」產生的時空漣漪或重力波時，對黑洞和中子星在圓形軌道上相互接近的假設提出了挑戰。此合併產生的訊號被命名為 GW200105，由雷射干涉重力波天文台 (LIGO) 和 Virgo 重力波探測器檢測到。這次合併發生在大約 9.1 億光年之外，產生了一個質量約為太陽 13 倍的子黑洞。
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團隊發現的關鍵是伯明翰大學重力波天文學研究所開發的新重力波模型，該模型使施密特和同事能夠確定祖物體的軌道。
這涉及計算碰撞產生重力波訊號的黑洞和中子星在合併之前振盪或「沉澱」的程度。計算顯示合併前缺乏進動。
這標誌著首次測量黑洞和中子星之間「混合合併」的這些特徵，兩者都是大質量恆星「死亡」並經歷重力坍縮時產生的恆星殘餘物。結果顯示該系統中存在不可見的第三物體的影響。
「軌道拋棄了遊戲。它在合併之前的橢圓形狀表明，這個系統並不是孤立地悄悄演化的，而是幾乎可以肯定是通過與其他恆星或第三個伴星的引力相互作用形成的，」施密特繼續說道。
先前，當考慮這次合併之外的前身天體採用圓形軌道時，研究人員低估了黑洞的質量，約為太陽質量的9倍，中子星的質量約為太陽質量的2倍。
來自西班牙馬德里自治大學的團隊成員貢薩洛·莫拉斯說：“這是令人信服的證據，表明並非所有中子星-黑洞對都具有相同的起源。” “奇怪的軌道表明誕生地是在許多恆星通過引力相互作用的環境中。”
科學家的研究結果表明，黑洞與中子星合併的進行有多種可能性，而不是有一個主導的形成通道。
這可能有助於解釋為什麼天文學家在合併的恆星殘骸雙星中看到越來越多的多樣性。該團隊的結果於週三（3 月 11 日）發布 天體物理學期刊快報。
