一顆緻密的塌陷恆星幾乎粉碎並消耗了其伴星的全部質量，並在此過程中成長為迄今為止觀察到的最重的中子星。它以每秒707次的速度自旋–使其成為銀河系中自旋速度最快的中子星之一。
天文學家發現，這顆創紀錄的中子星以2.35個太陽質量成為迄今發現的最重的中子星，這有助於天文學家了解這些極度密集的天體內部物質的奇怪量子狀態。如果它們變得比這重得多，中子星就會完全坍塌並作為黑洞消失。
加州大學伯克利分校天文學特聘教授Alex Filippenko說：“我們大致知道物質在核密度下的表現，比如在鈾原子的原子核中。一顆中子星就像一個巨大的原子核，但是當你有一個半太陽質量的這種東西，也就是大約50萬個地球質量的原子核都粘在一起的時候，它們將如何表現就一點也不清楚了。”
根據斯坦福大學天體物理學教授 Roger W. Romani的說法，中子星的密度大得驚人，1立方英寸的重量超過100億噸。這意味着它們的核心是宇宙中除黑洞之外最密集的物質，而黑洞是不可能研究的，因為它們隱藏在事件視界之後。因此，這顆中子星，一個被命名為PSR J0952-0607的脈衝星，是地球視線範圍內最密集的天體。
夏威夷茂納凱亞島上的10米凱克一號望遠鏡的極高靈敏度使它有可能測量出中子星的質量。它記錄了來自發著熱光的伴星的可見光光譜，該伴星現在已經縮小到一個大型氣態行星的大小。這顆恆星位於六分儀座（Sextans）的方向，距離地球約3000光年。
2017年發現的PSR J0952-0607被稱為“黑寡婦”脈衝星。它們的名字是對雌性黑寡婦蜘蛛在交配后吞噬小得多的雄性蜘蛛的傾向的一種比喻。希望確立中子星/脈衝星能夠成長到多大的上限， Filippenko和Romani已經研究黑寡婦系統超過十年了。
Romani說：“通過將這一測量與其他幾個‘黑寡婦’的測量相結合，我們表明中子星必須至少達到這一質量，即2.35加減0.17太陽質量，”他是斯坦福大學人文與科學學院的物理學教授，也是卡夫里粒子天體物理學和宇宙學研究所的成員。“反過來，這也為在原子核中看到的幾倍密度的物質的屬性提供了一些最強有力的約束。事實上，許多其他流行的緻密物質物理學模型都被這一結果所排除。”
天文學家說，如果2.35個太陽質量接近中子星的上限，那麼其內部很可能是中子“湯”以及上下夸克–正常質子和中子的成分–但不是外來物質，例如奇異夸克或高子，它們是含有奇異夸克的粒子。
“中子星的最大質量很高，這表明它是核子及其溶解的上下夸克一直到核心的混合物，”Romani說。”這排除了許多提議的物質狀態，特別是那些具有奇異的內部組成。”
Romani、Filippenko和斯坦福大學研究生Dinesh Kandel是一篇描述該團隊結果的論文的共同作者，該論文於7月26日發表在《天體物理學雜誌通訊》上。
它們能長到多大？
天體物理學家普遍認為，當一顆內核大於約1.4個太陽質量的恆星在其生命末期坍縮時，會形成一個緻密、緊湊的天體，其內部處於如此高的壓力之下，所有的原子都被砸在一起，形成一片中子及其亞核成分夸克的海洋。這些中子星生來就在旋轉，雖然太過暗淡，無法在可見光中看到，但卻以脈衝星的形式顯示出來，發射出光束–無線電波、X射線甚至伽馬射線–在旋轉時閃耀地球，很像燈塔的旋轉光束。
“普通”脈衝星平均每秒旋轉和閃爍一次，考慮到恆星坍縮前的正常旋轉，這個速度很容易解釋。但是有些脈衝星每秒重複數百次或多達1000次，這很難解釋，除非物質落到中子星上並使其旋轉起來。但是對於一些毫秒級的脈衝星來說，看不到任何伴星。對孤立的毫秒脈衝星的一個可能的解釋是，每個人確實曾經有一個伴星，但它把它剝離得一無所有。
“進化的途徑絕對是迷人的。”Filippenko說。“隨着伴星的演化並開始成為一顆紅巨星，物質溢出到中子星上，這使中子星旋轉起來。通過旋轉，它現在變得令人難以置信的有能量，並且一股粒子風開始從中子星出來。然後這股風吹到供體星上，開始剝離物質，隨着時間的推移，供體星的質量下降到行星的質量，如果再過一段時間，它就完全消失了。因此，這就是孤獨的毫秒脈衝星的形成方式。它們一開始並不孤單–它們必須是在一對雙星中–但它們逐漸蒸發掉了它們的伴星，現在它們是孤獨的。”
脈衝星PSR J0952-0607和它微弱的伴星支持這個關於毫秒脈衝星的起源故事。
Romani說：“這些類似行星的天體是正常恆星的‘殘渣’，它們貢獻了質量和角動量，將它們的脈衝星伴星旋轉到毫秒周期，並在這個過程中增加了它們的質量。”
Filippenko說：“在一個宇宙忘恩負義的案例中，黑寡婦脈衝星吞噬了其伴星的一大部分，現在加熱並蒸發了伴星，使其質量下降到行星質量，也許會完全湮滅。”
尋找“黑寡婦”脈衝星，其中的伴星很小，但又不會小到無法探測，這是衡量中子星的少數方法之一。在這個雙星系統中，伴星–現在只有木星質量的20倍–被中子星的質量所扭曲，並被潮汐鎖定，類似於我們的月球被鎖定在軌道上的方式，這樣我們就只能看到一面。面向中子星的一面被加熱到大約6200開爾文，或10700華氏度的溫度，比我們的太陽還要熱一點，而且亮度剛好可以用一個大型望遠鏡看到。
Filippenko和Romani在過去四年中六次將凱克一號望遠鏡轉向PSR J0952-0607，每次都用低分辨率成像光譜儀進行15分鐘的觀測，以便在脈衝星6.4小時的軌道上捕捉到這個微弱同伴的特定點。通過將光譜與類似太陽的恆星的光譜相比較，他們能夠測量出伴星的軌道速度並計算出中子星的質量。
到目前為止，Filippenko和Romani已經檢查了大約12個黑寡婦系統，儘管只有6個系統的伴星足夠明亮，可以讓他們計算出質量。所有的中子星的質量都比脈衝星PSR J0952-060小。他們希望研究更多的“黑寡婦”脈衝星，以及它們的“表親”：Redbacks，它的伴星質量接近太陽的十分之一；以及Romani稱之為Tidarrens–伴星的質量約為太陽的百分之一–以黑寡婦蜘蛛的一個近親命名。這個物種的雄性，Tidarren sisyphoides，大約是雌性大小的1%。
“我們可以繼續尋找‘黑寡婦’和類似的中子星，它們更接近黑洞的邊緣。但是，如果我們沒有找到任何中子星，它就會使2.3個太陽質量是真正的極限的論點更加緊密，超過這個極限，它們就會變成黑洞，”Filippenko說。
Romani補充說：“這正好是凱克望遠鏡所能做到的極限，所以如果沒有奇妙的觀測條件，加強對PSR J0952-0607的測量可能要等到30米望遠鏡時代。”