天文學(xué)家第一次看到了新出生的黑洞或中子星的特征

有史以來第一次，天文學(xué)家直接目睹了遠(yuǎn)在我們銀河系外的超密集物體的誕生 - 實時黑洞或倒塌恒星的崛起。到目前為止，我們在它們剛剛形成多年后才見過這些物體。但是現(xiàn)在，我們可以在早期研究這一創(chuàng)造，讓我們對這些神秘現(xiàn)象在它們剛出現(xiàn)時的樣子有新的見解。

這項名為“The Cow”的發(fā)現(xiàn)在對夜空進(jìn)行例行調(diào)查時令人愉快。去年，在夏威夷使用凱克天文臺的雙望遠(yuǎn)鏡的一群天文學(xué)家正在尋找瞬態(tài) - 天文爆炸突然出現(xiàn)在天空中然后逐漸消失。在6月17日，一個令人難以置信的明亮的一個突然出現(xiàn)，并在短短兩天內(nèi)它已經(jīng)達(dá)到了輝煌的頂峰。結(jié)果是一個恒星事件比你的普通恒星爆炸或超新星亮10到100倍。

起初，天文學(xué)家感到困惑。他們通常永遠(yuǎn)不會看到超新星如此明亮。但經(jīng)過仔細(xì)研究，他們意識到他們手上有一些特別的東西。來自爆炸核心的輻射照射著爆炸期間噴出的所有物質(zhì)，露出了我們通常無法看到的極其密集的東西。

星爆通常會在它們周圍產(chǎn)生巨大的物質(zhì)氣泡，阻擋我們視線內(nèi)的任何物質(zhì)。但這一次，天文學(xué)家實際上可以從爆炸內(nèi)部獲得信號。“通常在超新星中，形成的緊湊物體是隱藏的。這是一個非常令人興奮的不尋常事件，“Syracuse大學(xué)物理學(xué)教授Duncan Brown和一位沒有參與這項研究的引力波研究員告訴The Verge。

現(xiàn)在說爆炸是否會導(dǎo)致黑洞還為時過早。它有可能形成一種恒星尸體，被稱為中子星，它也非常密集。好消息是，我們已經(jīng)找到它，我們可以繼續(xù)觀察并觀察它的發(fā)展，這是我們以前無法做到的。而這一創(chuàng)造如何變化可能有助于重塑我們關(guān)于黑洞和中子星在它們被創(chuàng)造之后會發(fā)生什么的理論。“我們在數(shù)千年之后就看到了它們，但我們對它們在開始時的所作所為一無所知，”領(lǐng)導(dǎo)這項研究的西北大學(xué)的天體物理學(xué)家Rafaella Margutti將在天體物理學(xué)雜志上發(fā)表講話，他告訴The Verge。

我們已經(jīng)知道黑洞和中子星形成了恒星爆炸的剩余物。當(dāng)超大質(zhì)量恒星耗??盡燃料時，它們向外爆裂，脫落外層材料。下面留下的是一個密集的核心，比我們太陽的尺寸要小得多，但是裝滿了相同數(shù)量的材料。我們也看到了這個過程的證據(jù)。當(dāng)我們看到超新星的殘余物，它們發(fā)生幾千到幾百萬年后，我們就會看到這些密集物體的痕跡。但是最年輕的黑洞和中子星總是被爆炸的恒星向外射出的外層隱藏起來。

Margutti和她的團隊真正獨特的第一個重要線索是他們測量了來自The Cow的X射線。他們發(fā)現(xiàn)了大量的“硬”X射線，其強度是普通X射線的10倍。這種信號是一些天文學(xué)家稱之為“駝峰”的信號，它通常與黑洞有關(guān)。這個信號強烈暗示超新星內(nèi)部的東西吞噬物質(zhì)，就像黑洞經(jīng)常那樣。“因此，The Cow中有一些東西可以產(chǎn)生這些硬X射線，”Margutti說。“這是觀察中的關(guān)鍵信息。”她補充道：“這是我們以前從未見過的事情。這是前所未有的。Margutti說The Cow得到了它的綽號，因為它恰好被指定為AT2018cow作為團隊命名方案的一部分。

Margutti和她的團隊認(rèn)為他們能夠看到這個物體，因為爆炸后的恒星沒有在爆炸中散落出大量物質(zhì)。這樣，沒有太多的東西可以屏蔽內(nèi)部輻射。這也可以解釋為什么它如此迅速地變得如此明亮。通常超新星需要數(shù)周才能達(dá)到峰值亮度。事實上，這一個在短短兩天內(nèi)如此發(fā)光是非常奇怪的，這可能是因為阻擋我們視線中的光線的材料較少。至于為什么會這樣，團隊不確定。這可能是因為爆炸中的大部分材料可能已經(jīng)落回到黑洞或中子星中。“我們推測它，但完全誠實，我不知道，”馬古蒂說。“我們還是不知道。”

它也有助于爆炸發(fā)生在距離我們僅2億光年遠(yuǎn)的宇宙計劃中。它使一切都更容易觀察。為了更真實地了解這一事件，天文學(xué)家需要在未來幾周和幾個月內(nèi)繼續(xù)關(guān)注它?，F(xiàn)在，它看起來太靠近天空中的太陽了。但是在下周之后，它應(yīng)該會回到最佳觀看點。

我們從這次活動中收集到的細(xì)節(jié)可以讓我們了解當(dāng)他們只是新生兒時黑洞和中子星會發(fā)生什么。它們?nèi)绾胃淖兇笮?它們?nèi)绾涡D(zhuǎn)?通過The Cow，天文學(xué)家希望能夠更接近回答這些問題。“我們已經(jīng)看到了孤立的中子星，中子星相互撞擊，我們看到物質(zhì)落入黑洞，”布朗說。“這種觀察很可能是這些事情的誕生。那很酷。“