CGCG 137-068 近距離觀測中子星或黑洞誕生提供機遇
https://blog.wongcw.com/2018/11/15/%E6%81%86%E6%98%9F%E7%88%86%E7%99%BC%E7%82%BA%E8%BF%91%E8%B7%9D%E9%9B%A2%E8%A7%80%E6%B8%AC%E4%B8%AD%E5%AD%90%E6%98%9F%E6%88%96%E9%BB%91%E6%B4%9E%E8%AA%95%E7%94%9F%E6%8F%90%E4%BE%9B%E6%A9%9F%E9%81%87/與典型超新星緩慢上升相反,“母牛”在一夜之間變得異常明亮,這讓天文學家感到困惑。
“它不知道是從哪兒冒出來的。”英國貝爾法斯特女王大學天文學家Stephen Smartt說。Smartt首先發現此次爆發,並根據字母協定將其命名為“母牛”。
美國伊利諾伊州埃文斯頓西北大學天體物理學家Raffaella Margutti補充說,這是恆星爆發研究者的“夢想”。Margutti是最近發表的兩篇相關論文的研究團隊的負責人之一。
核心“發動機”
通過獨立觀測,最新論文背後的兩個研究團隊現在得出了相同的結論:一個“核心發動機”連續數月一直在從內部推動恆星爆發,其能量一定來自處於物質吸積過程中新形成的黑洞,或是瘋狂旋轉的中子星。
當大質量恆星到達生命盡頭時,就會誕生黑洞和中子星。帕薩迪納加州理工學院天文學家Mansi Kasliwal說,類似“母牛”這樣的爆發(術語為2018母牛事件)或能提供這種誕生方式的一些最直接證據。“這可以告訴我們如何理解大質量恆星爆發最極端的類型。”
加州大學聖塔芭芭拉分校天體物理學家Iair Arcavi對最新研究成果及這一事件的奇異性印象深刻。“其噴射的幾乎所有事物都是我們從未見過的。”他說。
“母牛”的發現始於6月16日,當時一位同事把某個位點的一顆明亮恆星指給Smartt看,而在幾天前,那裡什麼都沒有。
恆星異常
起初,Smartt認為這是銀河系中一個不起眼的恆星耀斑。但後來,他意識到其可能距離地球很遠,位於一個被稱為CGCG 137-068的星系中,距離地球約有60百萬秒(兩億光年)。
“那是一個星期天的晚上,大約11點,我想著’最好把這件事告訴大家。’”他通過天文學家電報(報告和評論瞬時天文觀測的一項服務)發出了警報。
緊接著的後續報導證實了這是一顆遙遠的天體,所以它一定非常明亮。(儘管距離很遠,但它的光芒依然非常明亮,一些業餘天文學家也能觀測到它)
這並不是一顆普通的超新星,它的亮度在幾天內就達到峰值,而不是幾週。英國利物浦約翰摩爾斯大學天體物理學家Daniel Perley說:“所有人都放下手頭的工作,開始跟踪’母牛’。”
Perley與合作者在西班牙加那利群島拉帕爾馬島上指揮一個程控望遠鏡,在一個半月的時間裡,他們幾乎每天晚上都要觀測“母牛”。他們還使用全球各地的一些其他望遠鏡,這些望遠鏡屬於Kasliwal為後續研究設計的一個網絡。
研究小組收集到的證據(大部分在光譜中)似乎指向將一顆恆星撕裂開來的現有黑洞,他們8月3日在網上公佈了這一觀察結果。為了一窺這些高能量天文事件的全貌,研究人員需要查看從無線電波到γ射線的更廣泛電磁頻譜能量。
距Smartt的發現數日之後,加州理工學院另一位天文學家Anna Ho迅速行動,利用無線電頻譜觀測“母牛”。在恆星爆發中,帶電粒子在強磁場中旋轉時會發射出無線電波,當物質擴散時,它們的波長就會伸長。
Ho意識到,她可能有一個難得的機會觀察短波長(只有1毫米或更短)。由於物質會迅速擴散,天文學家不太可能捕捉到足夠早的事件來觀測短波長的輻射。
她的團隊和其他科學家在6月的早期觀察中確實發現了亞毫米波範圍內的輻射,因此她向智利安第斯山脈的阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)提出了緊急建議,因為那裡觀測時間的競爭非常激烈。
更加好奇
在接下來的幾週,Ho和合作者觀察了這一事件演變過程中產生的毫米級輻射量。他們的觀測表明,物質向外膨脹的速度只有光速的1/10。
但與普通超新星不同,這種短波長的輻射持續了數週,揭示了“核心發動機”的存在,即黑洞或旋轉的中子星。“我們能夠證明它與任何常規機制都不一致。”Ho說。
與此同時,Margutti和同事則利用一項預先批准的提議。Margutti曾提出用美國航天局的NuSTAR X射線望遠鏡觀察“瞬時”事件,以便快速觀察“母牛”。
通過NuSTAR和其他望遠鏡的觀測,研究小組得出結論:這一事件極不尋常。特別是X射線光譜顯示,它是從內部再加熱的。這也表明有黑洞或中子星在為這一事件提供動力,儘管目前下結論為時尚早。“我們已經看到一個緻密天體的實時形成。”她說。
天體物理學家通常看不到這一點,Margutti補充說,因為再加熱被早期爆發噴射出的物質掩蓋。“’母牛’的優勢在於,它的’核心發動機’對我們幾乎是無隱藏的。”
Margutti希望天文學家能觀察到更多此類事件,從而確定導致一個結果而非另一個結果的條件。“遊戲現在開始了
https://www.treehugger.com/natural-sciences/why-are-scientists-so-excited-about-sudden-explosion.html