中子星并不罕见，但是最大质量的中子星呢？人的一生或许只有极少机会才能见到这类庞然大物，而我们有幸在有生之年成功发现了它！是的，迄今为止质量最大的中子星被发现了！科学家兴奋地表示：它几乎是目前可能存在的最大质量的中子星！
我们知道中子星一般是一些大质量恒星的终极状态，它们在耗尽了燃料随之演化到生命末期，最终不堪重负重力崩溃并以超新星的形式爆炸而成为一颗中子星。中子星是除黑洞外密度最大的星体，质量介于白矮星和黑洞之间，其密度比地球上任何物质密度大很多倍。中子星是由超密度物质构成的，它们被巨大的重力挤压在一起，是宇宙中由普通物质构成的密度最大的物体。当然，除黑洞外。
如果你还无法感受到中子星的强悍程度，那么我给你举例一下，中子星的密度为每立方厘米8^14~10^15克，相当于每立方厘米重1亿吨以上，是水的密度的一百万亿倍！而大约一个方糖大小的中子星在地球上的重量就约为1亿吨！中子星的密度是如此之大，半径十公里的中子星的质量就已经可以与太阳的质量相媲美。如果把地球压缩成中子星的密度，地球的直径将只有22米！最可怕的是，事实上，它们的数量众多，天文学家认为仅在银河系就有大约1亿个这样的“怪兽”！
但是科学家认为它们的质量是有上限的，因为足够大的恒星最终的结果不会变成中子星而是会变成一个黑洞。因此科学家们一直在努力寻找在变成黑洞的恒星和变成中子星的恒星之间的质量上限，即临界点。而现在，天文学家利用美国国家科学基金会(NSF)的格林班克望远镜(GBT)发现了迄今为止最大的中子星，为所谓的临界点提供了一些可靠的线索！
这项发现背后的研究人员是来自NANOGrav物理前沿中心的成员。他们发现的这颗恒星是一颗快速旋转的脉冲星，是迄今为止测量到的最大质量的脉冲星。这里科普一下，绝大多数的脉冲星都是中子星，但中子星不一定是脉冲星，有脉冲才算是脉冲星，你可以简单理解为脉冲星是属于中子星的一个分支。据了解，这颗被发现的中子星被称为J0740+6620，它的质量是太阳的2.17倍，而所有这些物质都挤在一个直径只有30公里的小球体里，换句话这是目前发现的质量最大的中子星！
根据科学家们对这类恒星的理解，这颗中子星的质量和密度，与恒星坍塌成黑洞之前的质量和密度差不多。最关键的是根据激光干涉引力波天文台(LIGO)和它从合并的中子星观测到的引力波，2.17倍太阳质量很可能是恒星走向两种结果（中子星和黑洞）的临界点！这个结论正好位于科学家提出的理论值之间，即质量大于钱德拉塞卡极限（1.5-3.0倍太阳质量）的中子星会继续发生引力坍缩，从而变成黑洞！
据观测，科学家们发现的中子星属于双星系统，也是脉冲星的一种。这两个事实使得研究小组能够恰巧测量到它的质量。这因为当脉冲星旋转时，它的磁极可以发出电磁辐射，这些无线电波就会扫过太空。它们的旋转速度相当快，每秒约数百次，最关键的是它们的周期误差相当小。因此科学家认为它们可以像原子钟一样使用，因为它们甚至几千万年误差也不会超过一秒。当然利用脉冲星的这些特点，天文学家可以测量空间中物体的质量。
这对双星中的另一颗是白矮星。从地球上看，这两颗恒星几乎是边对边的，这创造了一个测量J0740+6620质量的天然条件。首先，他们测量了伴星白矮星的质量。白矮星和脉冲星的轨道有一个共同的重心。当脉冲星发射出无线电波，白矮星在地球和脉冲星之间移动时，白矮星的引力对无线电波施加一个很小的引力，迫使它们走得更远。这种现象叫做“引力时间延迟效应”。
通过测量延迟，他们可以测出伴星白矮星的质量。随后天文学家可以再次测量这对双星的总质量，所以减去白矮星伴星的质量就得到中子星的质量。科学家表示这颗中子星内部的质量已经或者甚至到达了极端状态，以至于重力的力量刚刚好超过中子抵抗进一步坍缩的能力，这让科学家测出的中子星质量无限接近于恒星转化为中子星和黑洞之间的临界点！
但是一个中子星的临界点，或者说它的最大质量，仍然中子星中的一个未知数。并且天体物理学家还对这些恒星中物质的确切性质提出了疑问。科学家们认为，当中子星被压缩时，电子和质子一起被挤压成中子和中微子。随后中微子进入太空，只留下中子。由于极端的重力作用，中子星上可能存在不同的结构层次，而这些层可能有不同的组成和密度。科学家们认为宇宙中最强的物质，也就是他们所说的“核意面”，位于中子星外壳的深处。但是现在谁也没有办法知道。或许科学家唯一能做的就是凿开中子星，看看里面长啥样吧！
