"Kráva": Hvězdné zhroucení mohlo být vůbec poprvé pozorováno Narození černé díry

V červnu, světelná nebeská událost nastavila astronomickou komunitu bzučení vzrušením. Brilantní anomálie, která praskla světlem o 200 miliónů světelných let daleko ve vzdálené trpasličí galaxii, to udělala na rozdíl od typické explodující hvězdy a vědci zpochybňovali, co tento fenomén může být od té doby. Nyní si astronomové uvědomili, že zachytili přesně ten okamžik, kdy se hvězda zhroutila - a možná vůbec první narození černé díry nebo neutronové hvězdy.

Hroutící se hvězda, pojmenovaná AT2018cow - nebo „Kráva“, protože randomizovaný třípísmenný systém názvů, který používá Astronomův Telegram, online služba, která poprvé zveřejnila informace o objevu, dokončila kvintesenciální krok předtím, než se vyvinula do kompaktního objektu, jako například neutronová hvězda nebo černá díra. Kate Alexander, Ph.D., člen NASA Einstein na Northwestern University, říká Inverzní že kráva je „v mnoha ohledech velmi neobvyklá“.

"Bylo to neuvěřitelně jasné, a to bylo jasnější rychle - oba z nich je těžké vysvětlit s typickými modely hvězdné smrti," říká Alexander. „Když většina hvězd zemře, výsledná supernova trvá týdny, než dosáhne svého maximálního jasu. AT2018cow dosáhl maximálního jasu během několika dní a je jednou z nejjasnějších supernov, které kdy byly objeveny. “

Alexander je součástí týmu, který navrhuje, aby „kráva“ byla kolapsem hvězdy. Představili svou teorii ve čtvrtek na 23. zasedání Americké astronomické společnosti v Seattlu ve Washingtonu, ale studie, která podrobně popisuje jejich výzkum, dosud není publikována.

Když byl AT2018cow poprvé odhalen průzkumem ATLAS na Havaji, Alexander a spoluautor Deanne Coppejans, Ph.D., postdoktorandka na Northwestern University, zřídili a zpracovali rádiové pozorování na dalekohledu Very Large Array v Novém Mexiku.

Tyto rádiové pozorování, říká Coppejans Inverzní, byly „důležitým dílem skládačky“, který reprezentovala společnost AT2018cow. Odhalili, že rychlost výbuchové vlny, kterou kráva vypustila do vesmíru, byla asi o 10% vyšší než rychlost světla a že hustota okolí kolem ní byla mnohem vyšší, než bylo vidět u typických masivních hvězd. Tato vysoká hustota vyvrátila myšlenku, že se jedná o narušení hvězdy kolem černé díry střední hmotnosti.

"Bylo to neuvěřitelně vzrušující práce na tomto projektu," říká Coppejans Inverzní. „Téměř každý dalekohled na světě, který se k němu dostal, to pozoroval. Ale zatímco většina skupin měla pouze pozorování při specifických vlnových délkách, naše skupina měla pozorování z rádia na vlnové délky záření gama. “

Každé nové pozorování odhalilo týmu jiný aspekt Krávy. Pozorování provedená rentgenem, rádiem a světlem ukázala, že je poháněna silným centrálním „motorem“ - buď novou neutronovou hvězdou nebo černá díra. Tento takzvaný motor čerpal novou energii do výbuchu několik měsíců. Není divu, že jeho jas byl tak neobvyklý ve srovnání s ostatními hvězdnými úmrtími.

Coppejans říká, že zatímco vědci vědí, že exploze masivních hvězd z neutronových hvězd a černých děr, AT2018cow představuje poprvé vědce. zachytil tento proces.

„Obvykle je do vesmíru vybuchnuto tolik materiálu výbuchem, že blokuje pohled na kompaktní objekt, který zanechal,“ vysvětluje. "Nicméně, AT2018cow byl v blízkosti, jasný, a vyhodil velmi málo materiálu, takže jsme byli schopni detekovat zbytek kompaktní objekt poprvé."

Následkem této smrti hvězdy, pokroky ve zpracování dat a celosvětové průzkumy dalekohledů umožnily astronomům napříč planetou zkoumat neobvyklé vlastnosti AT2018cow rychlým a podrobným tempem. Typicky, hvězdné výbuchy jsou objeveny, když jsou několik dní staré - ale pozornost okolí AT2018cow, když to bylo poprvé spatřen byl téměř okamžitě. Jejich bohatý dataset, říká Alexander, je nakonec tím, co týmu umožnilo „odhalit pravou jedinečnost AT2018cow.“