中国天文学家分析郭守敬望远镜（LAMOST）与阿帕奇点天文台银河系演化实验（APOGEE）的数据，发现一颗可能的大质量中子星与红巨星组成双星系统；其质量既不足以成为黑洞，又高于中子星典型上限。此类天体对天文学家而言亦属罕见，有助于理解中子星与黑洞之间的质量间隙。
中子星是大质量恒星爆炸后的残骸。爆炸后，质量约为1.4倍太阳质量的恒星残骸被压缩在直径不超过20公里的球体内。
黑洞是更大质量恒星的残骸，其前身星质量至少为5倍太阳质量。目前尚未观测到质量超过2.5倍太阳质量的中子星，因此中子星与黑洞之间存在2.5至5倍太阳质量的质量间隙。在该间隙内发现天体，为理解中子星向黑洞过渡的条件提供了机会。
天文学家发现了什么
天文学家发现新双星系统J0008+0128。该系统由红巨星与一颗伴星组成，伴星未被直接成像确认，其存在由引力效应推断。
此类关联并非首次发现。但该伴星的推断质量为1.8至2.8倍太阳质量，位于中子星与黑洞质量间隙的上段，属于罕见且有价值的发现。
研究人员发现，该双星系统轨道周期为3.3年，两颗成员星间距足够大。尽管间距较大，系统仍沿近圆轨道运行。除红巨星外未探测到其他光源，表明伴星不是普通恒星，而是中子星。
在类似双星系统中，中子星会从伴星吸积物质并增加质量。但J0008+0128中的中子星距离红巨星过远，无法从后者吸积物质。
中子星还是更重天体
天文学家开展超过30万次双星系统模拟，以理解该系统的形成过程。没有一项模拟能够解释其质量与轨道性质。
最接近的参照系统是Gaia NS1，其为一颗质量约1.9倍太阳质量、轨道周期约两年的中子星。J0008+0128更为极端，但仍能符合现有解释。
一种可能解释是，该系统实际为三体系统：两颗距离很近的小质量中子星，或一颗中子星与一颗白矮星，共同绕红巨星运行。研究人员还提出，该系统可能曾为三体系统，其中较小天体发生并合。
天文学家认为，从原理上不能排除该系统的形成路径；其形成可能需要一组极端但仍合理的参数组合。
研究结果发表于《Science Advances》。
