天文学家第一次看到了新出生的黑洞或中子星的特征
有史以来第一次,天文学家直接目睹了远在我们银河系外的超密集物体的诞生 - 实时黑洞或倒塌恒星的崛起。到目前为止,我们在它们刚刚形成多年后才见过这些物体。但是现在,我们可以在早期研究这一创造,让我们对这些神秘现象在它们刚出现时的样子有新的见解。
这项名为“The Cow”的发现在对夜空进行例行调查时令人愉快。去年,在夏威夷使用凯克天文台的双望远镜的一群天文学家正在寻找瞬态 - 天文爆炸突然出现在天空中然后逐渐消失。在6月17日,一个令人难以置信的明亮的一个突然出现,并在短短两天内它已经达到了辉煌的顶峰。结果是一个恒星事件比你的普通恒星爆炸或超新星亮10到100倍。
起初,天文学家感到困惑。他们通常永远不会看到超新星如此明亮。但经过仔细研究,他们意识到他们手上有一些特别的东西。来自爆炸核心的辐射照射着爆炸期间喷出的所有物质,露出了我们通常无法看到的极其密集的东西。
星爆通常会在它们周围产生巨大的物质气泡,阻挡我们视线内的任何物质。但这一次,天文学家实际上可以从爆炸内部获得信号。“通常在超新星中,形成的紧凑物体是隐藏的。这是一个非常令人兴奋的不寻常事件,“Syracuse大学物理学教授Duncan Brown和一位没有参与这项研究的引力波研究员告诉The Verge。
现在说爆炸是否会导致黑洞还为时过早。它有可能形成一种恒星尸体,被称为中子星,它也非常密集。好消息是,我们已经找到它,我们可以继续观察并观察它的发展,这是我们以前无法做到的。而这一创造如何变化可能有助于重塑我们关于黑洞和中子星在它们被创造之后会发生什么的理论。“我们在数千年之后就看到了它们,但我们对它们在开始时的所作所为一无所知,”领导这项研究的西北大学的天体物理学家Rafaella Margutti将在天体物理学杂志上发表讲话,他告诉The Verge。
我们已经知道黑洞和中子星形成了恒星爆炸的剩余物。当超大质量恒星耗尽燃料时,它们向外爆裂,脱落外层材料。下面留下的是一个密集的核心,比我们太阳的尺寸要小得多,但是装满了相同数量的材料。我们也看到了这个过程的证据。当我们看到超新星的残余物,它们发生几千到几百万年后,我们就会看到这些密集物体的痕迹。但是最年轻的黑洞和中子星总是被爆炸的恒星向外射出的外层隐藏起来。
Margutti和她的团队真正独特的第一个重要线索是他们测量了来自The Cow的X射线。他们发现了大量的“硬”X射线,其强度是普通X射线的10倍。这种信号是一些天文学家称之为“驼峰”的信号,它通常与黑洞有关。这个信号强烈暗示超新星内部的东西吞噬物质,就像黑洞经常那样。“因此,The Cow中有一些东西可以产生这些硬X射线,”Margutti说。“这是观察中的关键信息。”她补充道:“这是我们以前从未见过的事情。这是前所未有的。Margutti说The Cow得到了它的绰号,因为它恰好被指定为AT2018cow作为团队命名方案的一部分。
Margutti和她的团队认为他们能够看到这个物体,因为爆炸后的恒星没有在爆炸中散落出大量物质。这样,没有太多的东西可以屏蔽内部辐射。这也可以解释为什么它如此迅速地变得如此明亮。通常超新星需要数周才能达到峰值亮度。事实上,这一个在短短两天内如此发光是非常奇怪的,这可能是因为阻挡我们视线中的光线的材料较少。至于为什么会这样,团队不确定。这可能是因为爆炸中的大部分材料可能已经落回到黑洞或中子星中。“我们推测它,但完全诚实,我不知道,”马古蒂说。“我们还是不知道。”
它也有助于爆炸发生在距离我们仅2亿光年远的宇宙计划中。它使一切都更容易观察。为了更真实地了解这一事件,天文学家需要在未来几周和几个月内继续关注它。现在,它看起来太靠近天空中的太阳了。但是在下周之后,它应该会回到最佳观看点。
我们从这次活动中收集到的细节可以让我们了解当他们只是新生儿时黑洞和中子星会发生什么。它们如何改变大小?它们如何旋转?通过The Cow,天文学家希望能够更接近回答这些问题。“我们已经看到了孤立的中子星,中子星相互撞击,我们看到物质落入黑洞,”布朗说。“这种观察很可能是这些事情的诞生。那很酷。“