2019年5月21日，在70亿光年之外，我们的迄今为止最大规模的碰撞震动了探测器。通过对信号的分析，天文学家得出结论，这次探测是两个因素的结果撞击在一起，重量分别是太阳质量的 66 倍和 85 倍。
但如果是别的东西呢？一项新的研究对该事件提供了不同的解释。根据一个国际天体物理学家小组的说法，这两个物体可能根本不是黑洞，而是神秘的理论物体，称为明星 - 可能由难以捉摸的候选人组成。
引力波事件，称为GW 190521，是一个惊人的发现。两个对象合并产生的对象将是大约是太阳质量的 142 倍——在以前从未检测到黑洞的中间质量范围内，称为黑洞上部质量间隙。
这非常简洁，但有一个巨大的谜团——据称与这次碰撞有关的 85 个太阳质量的黑洞。根据我们的模型，超过约 65 个太阳质量的黑洞无法由单颗恒星形成，如恒星质量黑洞。
这是因为在这个质量范围内产生黑洞的前体恒星质量如此之大，以至于它们的超新星——被称为配对不稳定超新星- 应该完全消灭恒星核心，不留下任何可能因引力坍缩成黑洞的东西。
虽然我们对恒星形成的理解是“双胞胎”并不能完美地允许成对的恒星黑洞诞生得足够近以结合，很可能的解释是两个较小的黑洞合并。但如果我们仅根据数据来看，另一个模型更适合。
黑洞有可能是产品两个较小黑洞之间的早期合并。由西班牙加利西亚高能物理研究所的胡安·卡尔德龙·布斯蒂略领导的研究小组已经确定玻色子星将与这些数字完美匹配。
“我们的结果表明，鉴于数据，这两种情况几乎无法区分，尽管奇异玻色子星假说稍微更受欢迎，”天体物理学家何塞·丰特说西班牙瓦伦西亚大学。
“这是非常令人兴奋的，因为到目前为止，我们的玻色子星模型非常有限，并且需要重大改进。一个更进化的模型可能会为这种情况提供更多的证据，并且还允许我们研究以前的引力-玻色子-恒星合并假设下的波观测。”
目前，玻色子星纯粹是理论上的，以前从未被探测到，但天文学家对它们越来越感兴趣，特别是在寻找暗物质方面。
它们就像黑洞一样，被预测为，并且能够以非常紧凑的尺寸增长到数百万个太阳质量。
正如我们所拥有的之前报道过，其中恒星主要由称为费米子- 质子、中子、电子，这些构成我们宇宙更重要部分的物质 - 玻色子星将完全由玻色子。这些粒子——包括光子、胶子和著名的希格斯玻色子- 不遵循与以下相同的物理规则费米子。
均受泡利不相容原理，这意味着不能有两个或多个具有完全相同量子态的粒子，其中包括它们所处的空间。但是，可以叠加；当它们聚集在一起时，它们就像一个大粒子或物质波。我们知道这一点，因为它是在实验室中完成的，产生了我们所说的玻色-爱因斯坦凝聚。
对于玻色子星，粒子可以被挤压到一个可以用不同的值或尺度上的点来描述的空间中。如果玻色子的种类正确且排列正确，这个“标量场”可能会陷入相对稳定的排列。
玻色子星实际上可能看起来很像黑洞，除了一个特征：它们没有阻止光子的吸收表面或事件视界，因此它们看起来完全透明。它们基本上是紧凑的斑点在太空中。
具有讽刺意味的是，构成如此大质量恒星的无数粒子必须非常轻，其质量比电子小数百万倍。
有趣的是，这种超轻玻色子也可能是暗物质候选者- 未知的、看不见的质量造成了宇宙周围漂浮的所有我们无法解释的额外重力。因此，寻找玻色子星至少在某种程度上有助于解决宇宙最大的谜团之一。
根据团队的计算，如果GW 190521是两颗玻色子星的合并，所涉及的质量和距离会有所不同，但它将解决那个85个太阳质量的黑洞的问题。
“首先，我们不会再谈论黑洞碰撞，这消除了处理‘禁止’黑洞的问题，”卡尔德隆·布斯蒂略说。
“其次，由于玻色子星合并要弱得多，我们推断出的距离比 LIGO 和 Virgo 估计的要近得多。这导致最终黑洞的质量要大得多，约为 250 个太阳质量，所以事实上我们见证了中等质量黑洞的形成仍然是真实的。”
在该团队的设想中，当两颗玻色子星相撞时，它们形成了一颗更大的玻色子星，它可能变得不稳定并塌陷成黑洞，因此实际上无法判断玻色子星的解释是否正确，即使我们可以看到它明显跨越了修正后的19亿光年距离。
相反，该分析为我们提供了研究玻色子星和黑洞背景下的中等质量引力波事件的工具，希望在未来找到答案。
“如果通过对此和其他引力波观测的后续分析得到证实，”天体物理学家卡洛斯·埃尔代罗说葡萄牙阿威罗大学的博士说：“我们的结果将为长期寻找的暗物质候选者提供第一个观测证据。”
该研究发表于物理评论快报。
