圖註：2019年4月25日，兩顆中子星合併產生伽馬射線爆發和大量重元素，然後產生中子星產物，然後坍塌成黑洞。2017年8月17日，發生了一個事件，永遠改變了我們看待宇宙的方式：被捕獲到一個距離僅1.3億光年的星系中兩顆中子合併。它的引力波在僅僅幾秒鐘的時間內到達了LIGO和Virgo引力波探測器，隨後是NASA的費米衛星觀測到的壯觀的高能輻射爆發。
在接下來的幾周和幾個月裡，電磁光譜上的後續觀測顯示，兩顆中子星合併，在產生並噴射出大量重元素後，最終導致新黑洞形成。最後，通過探測中子星的合併，我們了解了黃金、汞、鎢等元素的宇宙起源。兩年後，2019年4月25日，引力波探測器看到了他們的第二顆中子星與中子星合併，但根本沒有看到電磁信號。令人振奮的是，原因可能是有兩種截然不同的雙中子星合併。
圖註：無論最終的合併產品是什麼，時空形態的波紋都會發生，但產生的電磁信號可能與該產品是否立即成為黑洞密切相關。2019 年 4 月 1 日，LIGO 和 Virgo 引力波觀測站開始第三次數據獲取運行，此前在大約 400 天的觀測中，總共發現了 13 個累積事件。自那時以來，探測器已全部升級，截至1月初，僅僅250天的觀測時間中，就又發生了大約43次其他事件，這表明了LIGO和Virgo探測器變得越來越靈敏：對更寬泛的質量範圍和更遠的距離事件。
第一次中子星與中子星合併具有許多令人著迷的特性，但有一點最為突出，那就是它離我們非常近：只有1.3億光年，接近LIGO探測器在升級前所能看到的極限。第二次這樣的中子星與中子星合併事件，在第三次數據獲取運行開始後不到4周，大約第一距離的四倍，估計距離5.18億光年。信號太遙遠，微弱，無法被Virgo探測器觀察到，很是碰巧，當時只有LIGO探測器獨自在運行。
圖註：位於美國華盛頓州的LIGO漢福德天文臺是今天協同工作的三個操作探測器之一，其雙體位於洛杉磯的利文斯頓和VIRGO探測器目前在義大利在線運行。漢福德於 2019 年 4 月 25 日離線，妨礙我們獲得良好的天空定位信號。儘管如此，2019 年 4 月 25 日出現在 LIGO 利文斯頓探測器（當時在線的探測器）中的信號非常強，實現了 12.9 的檢測信號幹擾意義，其中 5 是可靠檢測的"黃金標準"。信號的形式與2019年8月17日在兩個LIGO探測器中看到的信號非常類似，但具有固有的較大振幅，表明兩顆中子星的質量都很大，組合質量更大。
第一次雙中子星合併時，兩中子星質量加起來約為2.7至2.8太陽質量，而第二次合併質量明顯較重，太陽質量合計為3.4太陽質量。2017年的事件，兩個中子星合併在一起，顯示證據最初形成一個單一的，快速旋轉的中子星幾百毫秒之前，整個系統崩潰成黑洞。然而，2019年的事件遠高於理論上允許中子星的質量極限。在3.4太陽質量的合併中，這種中子星合併應該直接形成一個黑洞。
圖註：此圖顯示了 2019 年 4 月 25 日觀察到的合併質量（橙色和藍色，用於低自旋場景與高自旋場景），與已知的所有其他雙中子星系統相比。這是一個離群值，也是唯一 一個預計在合併後立即直接坍塌成黑洞的。這是否意味著在低組合質量下發生的中子星合併類型，與直接導致重中子星合併之間存在根本差異，在中子星合併之後有可能形成中子星。這是一個耐人尋味的想法，而且似乎得到了一個事實的支持，即無論是NASA官方的費米合作，還是歐空局INTEGRAL合作，都沒有看到伽馬射線信號：這種信號本應在合併後幾秒鐘內到達我們的引力波探測器。
從表面上看，缺乏這樣的信號，表明了一些絕對值得注意的事情。也許低質量的中子星合併會產生伽馬射線、彈射體、宇宙中最重的元素以及多波長、持久的餘輝。也許，超過一定質量閾值，高質量中子星合併只是相互作用，直接形成黑洞，吞沒了與兩顆恆星相關的所有物質，不會產生重元素，也不再發出任何可觀測信號。
圖註：我們知道，當兩個中子星合併時，正如這裡模擬的那樣，它們可以產生伽馬射線爆發射流，以及其他電磁現象。但是，也許，在一定的質量閾值之上，就會形成一個黑洞，其中兩顆恆星在第二個面板中碰撞，然後捕獲所有額外的物質和能量，沒有逃逸信號。從理論的角度來看，這是極有可能的。如果兩顆中子星合併在一起，不立即產生事件視界，就會發生巨大的失控聚變反應。正在起作用的高能過程將產生一個快速的伽馬射線信號，而中子星總質量的大約5%將被彈回星際介質，豐富其主星系，並提供所有最重的元素的起源，以及持久的餘輝。即使由此產生的中子星迅速坍塌成黑洞，其中超過約2.5太陽質量迅速旋轉中子星，臨界信號、光和物質已經逃脫。
然而，如果它們立即創建事件視界，參與中子星與中子星合併的物質，都可能被不斷膨脹的事件視界吞沒。如果沒有來自合併核心的任何內部壓力，就沒有什麼能將物質保持到地平線之外，而且在任何信號發出之前，它都可能崩潰。
圖註：中子星合併時，如果它們不立即產生黑洞，就會產生電磁對應物，因為光和粒子會由於這些物體內部的反應而排出。然而，如果黑洞直接形成，缺乏外向力和壓力可能導致完全崩潰，宇宙中沒有光或物質逃逸到外部觀察者那裡。存在兩種截然不同的中子星與中子星合併——由直接到黑洞的質量閾值分離——的情景是一種可行的、有趣的可能性。
然而，這一點也不是必然的結論。
如果你採取2017年中子星與中子星合併所發出的伽馬射線信號，並將其置於最近中子星與中子星合併的距離，那麼當它到達地球時，它大約是16倍的弱度，因為信號會隨著距離的平方變弱：4倍的距離看起來只有1/16的亮度。美國宇航局的費米在2017年看到的伽馬射線信號非常微弱，以至於如果它減少到實際的1/16，這將是一個完全無法觀察到天文事件。
圖註：宇宙中有許多事件導致高能爆發。黑洞合併會成為其中之一嗎？費米的最新重新分析結果表明，我們不得不繼續尋找。然而，我們已經看到短周期伽馬射線爆發——至少其中一些是由中子星合併引起的——比這些觀測到的中子星與中子星合併的距離要大得多。第一次觀察到的合併如此弱的原因，可能是由於合併的方向與我們的視線方向有關，這可以將觀測到的亮度改變100倍。第二次合併也可能同樣具有不利的配置，從而產生一個低於我們的檢測閾值的突發。
美國宇航局費米和歐空局INTEGRAL儀器小組，是兩個天基伽馬射線觀測站，它們應對合併中子星事件所產生的信號類型敏感，但在他們的數據中，報告其中子星事件沒有統計上有意義的信號。他們沒有看到任何在空間和時間上，與LIGO利文斯頓看到的引力波信號相關的任何瞬態信號的跡象。
圖註：2019年4月25日引力波事件（黃色/橙色恆星）的信號幹擾意義是強大的，僅與GW170817的LIGO漢福德和利文斯頓的引力波信號相媲美：這是唯一已知的中子星中子星合併。然而，一個獨立小組使用當時歐空局INTEGRAL數據做了自己的分析，並聲稱在數據中找到了信號的微弱證據：一個可能與引力波事件相關的證據。他們的主張遭到了科學界的懷疑，如：
他們看到兩個突發相隔約5秒，而不是預期的（和以前記錄的）單次爆裂，每個突發、獨立、本身沒有統計顯著性，並且，作為不屬於歐空局 INTEGRAL 團隊的局外人，他們在分析、校準和解釋數據方面與 INTEGRAL 團隊成員沒有相同的經驗。由於分析、校準和解釋錯誤，許多協作外部人員從協作數據中得出錯誤的結論，到目前為止，很少有人相信這個團隊的論點。
圖註：對於2017年中子星-中子星合併，電磁對應物立即被強烈地看到，後續觀測，如哈勃圖像，能夠看到事件的餘輝和殘餘。對於 GW190425，這是不可能的，分析 INTEGRAL 數據的團隊提供的數據（即使數據正確）對本地化沒有足夠幫助，無法啟用這些後續操作。卡捷琳娜·查齊奧亞努博士在最近一次美國天文學會會議上闡述了一個困難，即要弄明白最近中子星與中子星合併的真正性質。由於此事件僅由 LIGO 利文斯頓探測器檢測到，具有互補數據，但 Virgo 探測器沒有強健信號，因此不可能實現良好的天空定位。
2017年的第一次中子星與中子星合併後，所有三個探測器都有數據，包括LIGO漢福德和利文斯頓的強健探測，引力波信號被限制在只有28平方度的面積：整個探測器的0.07%的天空。由於缺少LIGO 漢福德數據，第二顆中子星合併可能發生在8，284平方度（約20.7%的天空）的任何地方。不知道我們的望遠鏡指向何處，試圖找到電磁對應物的後續觀測肯定會毫無結果。
圖註：2019年4月25日探測到的引力波信號的天空地圖。由於LIGO漢福德當時沒有獲取數據，中子星-中子星合併信號的90%置信區間只能限制在20%左右的天空，使得後續電磁搜索幾乎不可能。有史以來第一次直接觀測到的中子星與中子星合併在引力波和各種形式的光中都能看到，這給了我們一個了解短伽馬射線爆發、千諾瓦的性質以及所有最重元素的起源的窗口。然而，第二個根本沒有強有力的電磁對應。唯一的主要物理差異是總質量（2.74對3.4太陽質量），形成的初始物體（中子星對黑洞）和距離事件（1.3對5.18億光年）。
有可能真的有電磁對應物，我們根本看不到它。然而，直接導致黑洞的雙中子星合併，也可能產生電磁特徵或富集的重元素。這個雙中子星系統是迄今為止發現的最大規模的雙子子星系統，它代表了一個與以前相比完全不同的物體類別。隨著引力波探測器繼續發現越來越多的合併，這個令人難以置信的想法將在未來幾年內得到檢驗。如果有兩種不同類型的中子星合併，LIGO 和Virgo探測器將引導我們得出這樣的結論，但我們必須等待科學數據確定。