Angesichts der Weite des Universums und der wenigen kurzen Jahrhunderte, in denen die Menschen in den Sternenhimmel geblickt haben, ist es keine Überraschung, dass wir immer noch entdecken, wie die Dinge dort draußen funktionieren. Ein gutes Beispiel für diesen Prozess ist die „kosmische Kuh“, der inoffizielle Name, der von Astronomen liebevoll verwendet wird, um sich auf AT2018cow zu beziehen , ein ungeklärtes Röntgenphänomen, das 2018 auftrat.
Heute haben Forscher eine starke Hypothese, um die kosmische Kuh zu erklären und zukünftige Forschungen zu Schwarzen Löchern , Neutronensternen und anderen noch ungeklärten Ereignissen in den entferntesten Bereichen des Universums zu leiten.
Wie Sterne normalerweise sterben
Um zu verstehen, warum die kosmische Kuh die Aufmerksamkeit der Astronomen erregt hat, hilft es, den Lebenszyklus von Sternen zu verstehen – einschließlich des Sternentods. Natürlich gibt es eine Reihe von Sterntypen und -größen, was bedeutet, dass Sterne nicht auf normale Weise sterben, und selbst „sterben“ ist kein genaues Wort, da sich Sterne einfach von einer Lebensphase in die nächste bewegen.
Auf jeden Fall ist es im Großen und Ganzen richtig zu sagen, dass die meisten massereichen Sterne (viel größer als unsere Sonne) das Ende ihres Lebenszyklus erreichen und den gesamten Brennstoff in ihren Kernen verbraucht haben, sie in einer Supernova explodieren und dann entweder schwarz werden Loch- oder Neutronenstern, abhängig von der ursprünglichen Größe des Sterns.
Astronomen haben lange Zeit Supernovae gemessen; Die erste mögliche aufgezeichnete Supernova geht auf indische Astronomen im Jahr 4500 v . Chr. zurück. (plus oder minus etwa 1.000 Jahre). Seitdem gab es viele bemerkenswerte Supernovae, darunter eine von chinesischen Astronomen im Jahr 185 n. Chr ., eine weitere von Johannes Kepler (und vielen anderen Astronomen auf der ganzen Welt) im Jahr 1604 und Dutzende weitere dank der Fortschritte in der Teleskopwissenschaft. Man kann mit Sicherheit sagen, dass Astronomen im Allgemeinen verstehen, was sie sehen, wenn eine helle Emission am Himmel erscheint.
Was macht die kosmische Kuh anders?
Das war das Verblüffende an AT2018cow, der kosmischen Kuh, als Astronomen sie im Juni 2018 zum ersten Mal beobachteten . Astronomen, die das ATLAS-HKO-Teleskop am Haleakalā-Observatorium auf Hawaii benutzten, stellten die helle Röntgenemission fest, die drei Wochen lang anhielt und zehnmal heller leuchtete als Supernovae, die Astronomen zuvor untersucht hatten.
Erst jetzt, Jahre später, haben wir eine Vorstellung davon, was diese helle Emission verursacht haben könnte: ein hüpfendes Freudenbündel für das Universum, entweder in Form eines kleinen schwarzen Lochs oder eines neugeborenen Neutronensterns.
Astronomen am MIT unter der Leitung des Forschungswissenschaftlers Dheeraj „DJ“ Pasham vom Kavli Institute for Astrophysics and Space Research in Cambridge, Massachusetts, untersuchten mehrere Monate lang die Emissionen der Kuh und veröffentlichten ihre Ergebnisse am 13. Dezember 2021 in der Zeitschrift Nature Astronomie. Sie stellten fest, dass dies wahrscheinlich das Ergebnis einer massiven Energieabgabe ist, die von einem Schwarzen Loch oder einem Neutronenstern verursacht wird, der seine erste Mahlzeit seines Ursprungssterns genießt. Im Gegensatz zu anderen Supernovas trat die von der Kuh ausgestrahlte Energie etwas anders auf – daher das helle, lang anhaltende Leuchten, das wir am Himmel beobachteten.
Angesichts der einzigartigen Daten, die sein Team untersuchte, gab Pasham zu, dass er hoffte, dass die Erklärung auf ein Schwarzes Loch hinweisen würde, das einen exotischen Stern frisst. „Ich war ein bisschen enttäuscht“, sagte er gegenüber ScienceNews. „Aber ich bin überwältigter davon, dass dies ein direkter Beweis für die Geburt eines Schwarzen Lochs sein könnte. Das ist ein noch cooleres Ergebnis.“
Neue Wege zur Untersuchung der Entstehung von Schwarzen Löchern und Neutronensternen
Die Ergebnisse dieser MIT-Studie legen nahe, dass Astrophysiker ein ähnliches Protokoll verwenden könnten, um die Daten von anderen ungeklärten Ursprungsphänomenen zu untersuchen, die als Fast Blue Optical Transient (FBOT) -Phänomene bezeichnet werden. Es gibt etwa ein Dutzend dieser Ereignisse, die aufgezeichnet wurden, und Astronomen könnten jetzt neue Hypothesen aufstellen, um diese Ereignisse in den fernen Bereichen des Universums zu erklären.
Darüber hinaus gibt die kosmische Kuh den Astronomen jetzt einen Leitfaden, wenn es darum geht, nach neuen Neutronensternen und kleinen Schwarzen Löchern zu suchen; Da die Erforschung Schwarzer Löcher derzeit eine große Priorität für die NASA hat, ist es immer gut, eine bessere Vorstellung davon zu haben, wonach gesucht werden muss, und auch ein besseres Verständnis des Lebenszyklus von Schwarzen Löchern zu erlangen.
Nun, das ist interessant
Wenn Sie Schwarze Löcher im Auge behalten möchten, sollten Sie die NASA-Mission Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE) beobachten , die im Dezember 2021 gestartet wurde, und das Chandra X-Ray Observatory . Diese beiden Weltraumteleskope blicken über die Weiten unserer Galaxie und unseres Universums, um die für Schwarze Löcher typischen Röntgenemissionen zu messen – obwohl es, wie wir lernen, auch atypische Schwarze Löcher gibt!
