中子星是宇宙中最奇特的天體之一，它們是由超新星爆炸產生的超密星體。它們的質量范圍一直是天體物理學研究的重要課題，并對理解恒星演化和黑洞形成等過程至關重要。近年來，隨著多信使觀測時代的開啟，天文學家們獲得了更多關于中子星的珍貴數據，為精確測量中子星最大質量提供了新的契機。

本文將介紹一篇發表在《物理評論D》最新論文，該論文利用多信使數據對中子星的最大質量進行了迄今為止最精確的測量。結果表明，中子星的最大質量為2.25倍太陽質量，精度約為3%。這一結果與之前的理論預測一致，并為進一步研究中子星的內部結構和物理機制奠定了基礎。

引言

中子星是恒星演化末期的產物。當一顆大質量恒星（通常大于8倍太陽質量）發生超新星爆炸時，其核心會坍縮成一個致密的中子星。中子星的半徑通常只有數十公里，但質量卻可與太陽相當，甚至更高。如此高的密度使得中子星內部的物質處于極端狀態，并呈現出許多奇特現象，例如超強磁場、超流體和超導電等。

中子星的最大質量是天體物理學中的一個重要參數。它不僅可以幫助我們了解恒星的演化過程，以及超新星爆炸的機制，還可以為研究黑洞的形成提供重要的線索。根據理論預測，中子星的最大質量取決于其內部物質的方程狀態。不同的方程狀態對應著不同的最大質量值，目前理論預測的范圍約為1.44到3.2倍太陽質量。

理論解釋

中子星的最大質量是由其內部物質的性質決定的。中子星內部物質主要由中子組成，在極高的壓力下，中子之間會發生強烈的相互作用。這種相互作用可以阻止中子星進一步坍縮成黑洞。

根據理論計算，中子星的最大質量取決于中子物質的方程狀態。不同的方程狀態對應著不同的最大質量。目前，天文學家對中子物質的方程狀態還沒有完全了解，因此對中子星的最大質量也存在一定的誤差。

測量方法

傳統的測量中子星最大質量的方法主要依靠對脈沖星的觀測。脈沖星是一類具有強磁場的中子星，其旋轉會產生周期性的脈沖信號。通過測量脈沖星的旋轉頻率和脈沖形狀，天文學家可以推算出中子星的質量和半徑。

近年來，隨著多信使觀測時代的開啟，天文學家們獲得了更多關于中子星的觀測數據，為測量中子星最大質量提供了新的手段。例如，通過對中子星雙星系統的觀測，天文學家可以利用X射線的數據：在其中一顆中子星的強引力作用下，另一顆中子星的物質會被吸積，并形成一個吸積盤，吸積盤會發出X射線，天文學家可以利用X射線的強度和光譜來推斷出中子星的質量。還可以利用來自引力波探測器的引力波：當兩顆中子星合并時，會產生引力波。引力波探測器可以探測到引力波，并從中推斷出中子星的質量。

最新結果

一組天文學家發表了題為“Maximum gravitational mass MTOV=2.25?0.07 0.08M⊙ inferred at about 3% precision with multimessenger data of neutron stars”的論文，對中子星的最大質量進行了最新測量。該論文利用了來自脈沖星、中子星雙星系統和引力波探測器等多信使數據，并結合了最新的理論模型，獲得了以下結果：中子星的最大質量為2.25倍太陽質量，精度約為3%。這一結果與之前的理論預測一致，并為進一步研究中子星的內部結構和物理機制提供了重要的依據。

該論文利用多信使數據對中子星的最大質量進行了迄今為止最精確的測量，為相關研究領域做出了重要貢獻。未來，隨著多信使觀測技術的不斷進步，天文學家們有望獲得更加精確的中子星質量測量結果，并進一步揭示中子星的物理奧秘。