2018年將被紀(jì)念為牛年

對(duì)于許多天文學(xué)家來說，2018年將被紀(jì)念為牛年，這是一個(gè)壯觀的恒星爆炸的昵稱，讓他們忙碌了幾個(gè)月。

兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在幾天前提交給arXiv預(yù)印本服務(wù)器的論文中指出，這一不尋常的事件為觀察恒星的墜落提供了前所未有的機(jī)會(huì)之窗。

與典型的超新星緩慢上升相反，“?！痹谝灰怪g變得異常明亮，這讓天文學(xué)家感到困惑。

“它不知從哪里冒出來的?！庇?guó)貝爾法斯特女王大學(xué)的天文學(xué)家斯蒂芬斯馬特說。Smartt首先發(fā)現(xiàn)了，并根據(jù)信件協(xié)議將其命名為“奶牛”。

伊利諾伊州埃文斯頓西北大學(xué)的天體物理學(xué)家Raffaella Margutti補(bǔ)充說，這是恒星暴增研究人員的“夢(mèng)想”。Margutti是最近發(fā)表的兩篇相關(guān)論文的研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人之一。

核心“引擎”

通過獨(dú)立觀察，最新論文背后的兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在得出了相同的結(jié)論：一個(gè)“核心引擎”已經(jīng)連續(xù)幾個(gè)月從內(nèi)部推動(dòng)恒星爆炸，其能量一定來自物質(zhì)吸積過程中新形成的黑洞，或者瘋狂旋轉(zhuǎn)的中子星。

當(dāng)大質(zhì)量恒星到達(dá)生命的盡頭時(shí)，黑洞和中子星就會(huì)誕生。帕薩迪納加州理工學(xué)院的天文學(xué)家曼西卡斯利瓦爾(Mansi Kasliwal)說，像“牛”這樣的爆發(fā)(被稱為2018年的牛事件)可能為這種出生方式提供了一些最直接的證據(jù)。"這可以告訴我們?nèi)绾卫斫庾顦O端類型的大質(zhì)量恒星暴增."

加州大學(xué)圣巴巴拉分校的天體物理學(xué)家Iair Arcavi對(duì)最新的研究成果和這一事件的奇特之處印象深刻?！八鼑娚涞膸缀跛袞|西都是我們從未見過的?！彼f。

“?！钡陌l(fā)現(xiàn)始于6月16日，當(dāng)時(shí)有同事給Smartt看了某個(gè)位置的一顆亮星，但幾天前，那里什么都沒有。

恒星異常

起初，Smartt認(rèn)為這是銀河系中一個(gè)不顯眼的恒星耀斑。但后來，他意識(shí)到它可能離地球很遠(yuǎn)，位于一個(gè)叫CGCG 137-068的星系中，距離地球約6000萬秒(2億光年)。

“那是一個(gè)周日的晚上，大約11點(diǎn)鐘，我想，‘我最好把這件事告訴所有人?！八ㄟ^天文學(xué)家電報(bào)發(fā)出警報(bào)(這是一項(xiàng)對(duì)瞬時(shí)天文觀測(cè)進(jìn)行報(bào)道和評(píng)論的服務(wù))。

隨后的報(bào)道證實(shí)，這是一個(gè)遙遠(yuǎn)的天體，所以它一定非常明亮。雖然它很遠(yuǎn)，但它的光仍然很亮，一些業(yè)余天文學(xué)家可以觀察到它。

這不是一顆普通的超新星。它的亮度在幾天內(nèi)達(dá)到峰值，而不是幾周。英國(guó)利物浦約翰穆雷斯大學(xué)的天體物理學(xué)家丹尼爾佩里說：“每個(gè)人都放下手頭的工作，開始追蹤奶牛。”

佩利和他的合作者在西班牙加那利群島的拉帕爾馬指揮一架程控望遠(yuǎn)鏡。一個(gè)半月來，他們幾乎每天晚上都觀察“奶?！?。他們還使用世界各地的其他一些望遠(yuǎn)鏡，這些望遠(yuǎn)鏡屬于卡斯里瓦爾為后續(xù)研究設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)。

研究小組收集的證據(jù)(大部分在光譜中)似乎指向了現(xiàn)存的將恒星撕裂的黑洞。他們于8月3日在網(wǎng)上發(fā)布了這一觀察結(jié)果。為了全面了解這些高能天文事件，研究人員需要觀察從無線電波到伽馬射線的更寬電磁波譜的能量。

在Smartt發(fā)現(xiàn)幾天后，加州理工學(xué)院的另一位天文學(xué)家Anna Ho迅速行動(dòng)，利用無線電頻譜觀測(cè)“奶?！?。在恒星爆炸中，帶電粒子在強(qiáng)磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)發(fā)出無線電波，當(dāng)物質(zhì)擴(kuò)散時(shí)，它們的波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)。

何鴻燊意識(shí)到，她可能有一個(gè)觀察短波長(zhǎng)(只有1毫米或更短)的難得機(jī)會(huì)。由于物質(zhì)的快速擴(kuò)散，天文學(xué)家不太可能足夠早地捕捉到事件，從而觀察到短波長(zhǎng)輻射。

她的團(tuán)隊(duì)和其他科學(xué)家確實(shí)在6月份的早期觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)了亞毫米波范圍的輻射，因此她向智利安第斯山脈的阿塔卡馬亞毫米波陣列(ALMA)提出了緊急建議，那里的觀測(cè)時(shí)間競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。

更好奇

在接下來的幾周內(nèi)，何和他的合作者觀察到了這一事件演變過程中產(chǎn)生的毫米級(jí)輻射。他們的觀察表明，物質(zhì)向外膨脹的速度只有光速的1/10。

但與普通超新星不同，這種短波長(zhǎng)輻射持續(xù)了數(shù)周，揭示了“核心引擎”的存在，即黑洞或旋轉(zhuǎn)中子星。"我們可以證明它與任何常規(guī)機(jī)制都不一致."說嚯。

與此同時(shí)，馬古提和她的同事利用了一個(gè)預(yù)先批準(zhǔn)的提案。Margutti曾提議用NASA的NuSTAR X射線望遠(yuǎn)鏡觀察“短暫”事件，以便快速觀察“奶牛”。

通過對(duì)NuSTAR和其他望遠(yuǎn)鏡的觀察，研究小組得出結(jié)論，這次事件極其不尋常。特別是x光光譜顯示它是從內(nèi)部重新加熱的。這也表明有黑洞或中子星為這一事件提供動(dòng)力，盡管現(xiàn)在下結(jié)論還為時(shí)過早?！拔覀円呀?jīng)看到了致密天體的實(shí)時(shí)形成。”她說。

馬古提補(bǔ)充說，天體物理學(xué)家通?？床坏竭@一點(diǎn)，因?yàn)樵偌訜岜辉缙诒▏姵龅奈镔|(zhì)所覆蓋?！啊！膬?yōu)勢(shì)在于它的‘核心引擎’幾乎對(duì)我們是隱藏的?！?

Margutti希望天文學(xué)家能夠觀察到更多這樣的事件，從而確定導(dǎo)致一個(gè)結(jié)果而不是另一個(gè)結(jié)果的條件?！坝螒颥F(xiàn)在開始了?！?

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