一個相對較小、密度較大的物體隱藏在其自身爆炸的雲中，距離我們僅幾千光年，這違背了我們對恆星物理學的理解。
從各方面來看，這似乎是一個中子星，儘管這是一個不尋常的事情。 它的質量僅為太陽質量的 77%，是迄今為止測量到的同類物體的最低質量。
之前，有史以來測量到的最輕的中子星質量是太陽的 1.17 倍。
這個最新的發現不僅更小，而且明顯低於理論預測的最小中子星質量。 這顯示我們對這些超緻密天體的理解存在一些差距……或者我們所看到的根本不是中子星，而是一種奇特的、前所未見的天體，被稱為「奇怪」的恆星。
中子星是整個宇宙中最緻密的物體之一。 它們是質量約為太陽 8 至 30 倍的大質量恆星到達其生命終點後剩下的東西。 當恆星耗盡其核心的物質來融合時，它就會變成超新星，將其外層物質噴射到太空中。
不再受到聚變的向外壓力的支撐，核心會自行塌陷，形成一個如此緻密的物體，原子核擠壓在一起，電子被迫與質子保持足夠長的距離，使它們轉變成中子。
這些緻密天體的質量大多約為太陽的 1.4 倍，儘管理論認為它們的質量範圍可能約為太陽質量的 1.4 倍。2.3 太陽質量，低至 1.1 個太陽質量。 所有這些都裝在一個直徑只有 20 公里（12 英里）左右的球體中，使得每茶匙中子星材料的重量介於千萬和幾十億噸。
質量比中子星更高和更低的恆星也可以變成緻密物體。較重的恆星會變成黑洞。較輕的恆星會變成白矮星——密度低於中子星，質量上限為 1.4 個太陽質量，但仍然相當緊湊。 這是我們太陽的最終命運。
作為這項研究主題的中子星位於超新星遺跡的中心，稱為超新星遺跡。HESS J1731-347，之前計算的座位數超過10,000 光年之外。 然而，研究中子星的困難之一在於距離測量的約束不嚴。 如果沒有準確的距離，就很難準確測量恆星的其他特徵。
最近，在 HESS J1731-347 中發現了第二顆光學明亮的恆星。 由此，德國圖賓根埃伯哈德·卡爾斯大學的Victor Doroshenko 領導的天文學家小組利用蓋亞測繪數據，重新計算了與HESS J1731-347 的距離，發現它比想像的要近得多，約8,150光年之外。
這意味著先前對中子星其他特徵的估計需要改進，包括其質量。 結合對中子星發出的X 射線的觀測（與白矮星發出的X 輻射不一致），多羅申科和他的同事能夠將其半徑細化至10.4 公里，並將其質量細化至絕對低得令人瞠目結舌的0.77個太陽質量。
這意味著它實際上可能不是我們所知的中子星，而是一個尚未在野外明確識別的假設物體。
“我們的質量估計使 HESS J1731-347 中的中心緻密天體成為迄今為止已知的最輕的中子星，並且可能是一個更奇特的天體，即‘奇異星’候選者，”研究人員在論文中寫道。
根據理論，奇異恆星看起來很像中子星，但包含更大比例的稱為奇異夸克的基本粒子。 夸克是基本的亞原子粒子，它們結合形成複合粒子，例如質子和中子。 夸克有六種不同的類型或風格，稱為上夸克、下夸克、粲夸克、奇異夸克、頂夸克和底夸克。 質子和中子是由上夸克和下夸克組成的。
理論表明，在中子星內部極度壓縮的環境中，亞原子粒子分解成其組成夸克。 在這個模型下，奇異恆星是由等比例的上夸克、下夸克和奇異夸克組成的物質組成的。
奇怪的恆星應該在足夠大的質量下形成，以真正施加擠壓，但由於當有足夠多的夸克參與時，中子星的規則手冊就消失了，所以基本上也沒有下限。 這意味著我們不能排除這顆中子星實際上是一顆奇怪的恆星的可能性。
這會非常酷； 幾十年來，物理學家一直在尋找夸克物質和奇異夸克物質。 然而，雖然一顆奇怪的恆星肯定是有可能的，但更大的可能性是我們所看到的是一顆中子星——這也非常酷。
「所獲得的質量和半徑約束仍然與標準中子星解釋完全一致，並且可以用於改進在此假設下對冷緻密物質狀態方程的天體物理約束。”研究人員寫道。
“這樣的輕中子星，無論假設的內部成分如何，從天文物理學的角度來看似乎都是一個非常有趣的物體。”
在我們目前的模型下確定這樣一顆輕中子星是如何形成的具有挑戰性。 因此，無論它是由什麼構成的，HESS J1731-347 中心的緻密天體都將向我們揭示大質量恆星神秘的來世。
該團隊的研究成果發表於自然天文學。
