一个由天体物理学“巫师”组成的合作组织，在过去六年里一直在倾听穿越我们地球的空间结构中亚微观的震动。他们如今已遍布洲际的网络，已经探测到了黑洞与黑洞碰撞，甚至中子星与中子星碰撞的余波。
现在，他们首次清晰地探测到了中子星与黑洞的合并，集齐了他们三项引力波“打卡卡”上的所有项目，并因此获得了窥视死星“来世”的免费机会。
“今天我们宣布发现了一个黑洞与中子星的合并，”格拉斯哥大学天体物理学家、此次发现团队成员Daniel Williams在Twitter上写道。“我们已经集齐了所有种类。”
当质量至少是太阳十二倍的巨大恒星死亡时，它们通常会面临两种命运之一：如果在其垂死挣扎中，一颗恒星将足够的物质压缩到一定的体积内，它就会不再是我们所知的物质，并坍缩成一个黑洞。或者，如果其消亡过程没有那么剧烈，恒星核心中的原子就会被挤压成一个主要由中子组成的球体，被称为中子星。
近十分之九的恒星都是成对诞生，并以至少一个伴星的形式存在。天体物理学家长期以来一直推测，随着这些成对的恒星年老而死亡，它们将过渡为两个黑洞、两个中子星或一个黑洞与一个中子星的组合。
建造激光干涉引力波天文台（LIGO）的主要动机之一，就是寻找物理学家预测的、当这些巨大天体相互盘旋并合并时会向宇宙传播的引力波。LIGO在2015年探测到第一次黑洞合并，在2017年探测到第一次中子星合并。但是，宇宙是否确实将黑洞与中子星配对了，仍然是一个有待辩论的问题。
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“它们是否存在、如何形成以及在宇宙中的丰度如何，一直存在着巨大的不确定性，”加州理工学院天体物理学家、LIGO成员Ryan Magee说道。
现在，研究人员有两个充分的理由相信这些奇特的组合确实存在。
2020年1月5日，Magee在开车时接到了第一个警报。当时看起来并不重要，因为该引力波只在网络的三个探测器之一中有所记录（LIGO的两个设施与意大利的Virgo干涉仪合作），而且信号并不特别清晰。
但仅仅10天后，一个类似的引力波同时扰动了所有三个探测器。LIGO/Virgo合作组织争先恐后地研究这次探测。“我记得非常快地参加了很多电话会议，”Magee说。
分析引力波有点像听到窗外传来一声巨响，然后不看就猜测是什么引起的。一阵高亢的叮当作响可能表明两辆自行车擦肩而过，而一阵低沉的隆隆声可能表明更重的车辆发生了碰撞。天体物理学家会查看他们记录下来的引力波，并试图估计所涉及天体的质量，这一切都无需直接目睹事件。
以下是他们认为在2020年1月发生的事件。两次碰撞似乎都涉及一个重物体和一个轻物体。较重的伴星质量分别约为九倍和六倍太阳质量（据信最轻的黑洞约为五倍太阳质量）。该合作组织估计，较轻的伴星质量为1.9倍和1.5倍太阳质量。这使得它们都远低于最重中子星理论上的2.5倍太阳质量上限。该合作组织在周二的《天体物理学杂志通讯》上详细介绍了他们的研究结果。黑洞-中子星合并探测：完成。
在每种情况下，较轻的中子星很可能在其伴星黑洞附近盘旋并坠入，就像台球撞进角落袋一样。由于黑洞似乎比中子星重得多，它们很可能将落入的天体整体吞噬——这对天文学家来说是一种失望。
“理想情况下，我们希望看到中子星被黑洞撕裂和摧毁，因为这将物质抛洒到黑洞周围，让我们有机会用望远镜看到它，”Magee说，“但很遗憾，我认为这次并没有发生这样的事情。”
通过这样的“烟火表演”，研究人员本可以获得关于引力在空间中传播速度、宇宙膨胀速度以及中子星物质性质（仍不甚了解）的线索。
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尽管如此，Magee仍对这一发现感到鼓舞。根据这些碰撞，该合作组织估计，在地球一亿光年范围内，黑洞大约每月会吞噬一颗中子星，因此天文学家应该有更多机会捕捉到事后景象。
在此之前，LIGO和Virgo将继续倾听更多的隆隆声，并开始建立关于黑洞-中子星配对的统计图景，这将帮助天体物理学家弄清楚这些天体是倾向于成对诞生，还是可能在死后被繁华的星系或星团聚集在一起。
虽然LIGO的“打卡卡”现已集齐，但Magee仍希望获得一些额外的奖励。除了一个带有剧烈、可见爆发的中子星-黑洞碰撞，他还一直在寻找来自涉及比太阳还轻的单个天体的碰撞的宇宙隆隆声。
教科书上的理论并不预测这种“小不点”天体的存在，因此它们的出现将是某些新现象存在的证据，例如由暗物质云坍缩形成的黑洞，或在宇宙大爆炸期间产生的极高密度点。
“这预示着新的物理学，”他说，“你必须弄清楚究竟是什么导致了它。”
