據《科學》報導，觀測結果由物理學家利用美國雷射干涉引力波天文台（LIGO）和義大利室女座探測器（Virgo）獲得。這個神秘天體是在2019年8月14日被探測到的，當時它正與一個質量為太陽質量23倍的黑洞合併，產生了引力波，這一合併事件被稱為GW190814。6月23日，相關成果在《天體物理學雜誌通訊》上發表。
數十年來，天文學家對介於中子星與黑洞之間的「質量間隙」感到困惑：最重的中子星不超過太陽質量的2.5倍（2.5個太陽質量）；已知最輕黑洞約是5個太陽質量。而新觀測到的神秘天體為2.6個太陽質量，它完全處於理論假設的「質量間隙」之中。
「這個2.6個太陽質量的天體令人震驚，因為它落在了質量間隙中。」LIGO團隊成員、美國西北大學天體物理學家Vicky Kalogera說，「我們第一次看到這樣的物體。」
LIGO和Virgo目前還無法通過引力波確定它是什麼。但核物理表明，當中子星超過2.2個太陽質量時，是無法承受自身重量的。據此，未參與觀測的美國馬里蘭大學帕克分校天體物理學家Cole Miller推測，該物體「幾乎可以肯定」是一個黑洞。
在LIGO和Virgo運行之前，唯一的黑洞觀測證據來自對銀河系大約30個黑洞的研究，每個黑洞都有一顆伴星運行，伴星為黑洞輸送熱物質。2010年，亞利桑那大學天體物理學家Feryal Ozel和同事發現，這些黑洞沒有一個質量小於5個太陽質量。所以他們假設在2.5~5個太陽質量間存在一個質量間隙，其中既不存在中子星，也不存在黑洞。
但Ozel強調，這個概念建基於觀察。「有沒有一個物理理論說黑洞不能在小於5個太陽質量時形成？」Ozel說，「我們不這樣認為，但在大質量恆星的演化過程中，一定有一些因素使得這一過程非常困難。」
理論學家解釋了為何如此——當一顆大質量恆星耗盡氫燃料、核心開始塌縮時，中子星或黑洞都可能形成。如果恆星足夠輕，當超新星爆炸時，其核心會塌縮成中子星。
然而，如果恆星質量太大，那麼其核心將收縮到一個無限小的點，只留下超強引力場：黑洞。理論認為，對於這些重恆星來說，除了最外層，其餘部分都會坍塌，從而將黑洞質量提升到5個太陽質量甚至更多。
Miller表示，新的觀測結果可能會對質量間隙假設產生影響。作為這一假設最初的支持者之一，Ozel表示 「新發現非常令人興奮」，「更重要的是，LIGO和Virgo已經證明了以不同方式形成低質量黑洞是可能的」。
未參與該研究的哥倫比亞大學理論天體物理學家Brian Metzger說，真正的謎團可能是新觀測到的兩個黑洞的極端質量比。
就在幾周前，LIGO和Virgo公布了GW190412事件，兩個黑洞的質量比約為4：1。而這次發現中，兩個黑洞的質量比為9：1。
