两倍太阳质量中子星的夏皮罗时延测量

中子星由宇宙中已知密度最高的物质形式构成，因此为探索超核密度下冷物质的性质提供了一个独特的实验室。对这些天体的质量或半径的测量可以强烈约束中子星物质的状态方程，从而约束中子星的内部结构。表现为毫秒射电脉冲星的中子星在这方面特别有用，因为对射电脉冲的测时观测为脉冲星的运动以及周围的时空度规提供了一种极其精确的探测手段。特别地，对于双星系统中的脉冲星，探测广义相对论夏皮罗时延（Shapiro delay）使我们能够高精度地推导出中子星及其双星伴星的质量。在这里，我们展示了双星毫秒脉冲星 PSR J1614-2230 的射电测时观测结果，该结果显示出强烈的夏皮罗时延特征。由此推导出的脉冲星质量为 $1.97 \pm 0.04 M_\odot$，是迄今为止以如此高的确定性测量到的最高质量，并有效地排除了在与核饱和密度相当的密度下存在超子、玻色子或自由夸克的可能性。