Biorąc pod uwagę ogrom wszechświata i kilka krótkich stuleci, w których ludzie wpatrywali się w gwiazdy, nie jest niespodzianką, że wciąż odkrywamy, jak tam działają. Dobrym przykładem tego procesu jest „kosmiczna krowa”, nieoficjalna nazwa czule używana przez astronomów w odniesieniu do AT2018cow , niewyjaśnionego zjawiska rentgenowskiego, które miało miejsce w 2018 roku.
Dziś naukowcy mają silną hipotezę, która wyjaśnia istnienie kosmicznej krowy i kieruje przyszłymi badaniami nad czarnymi dziurami , gwiazdami neutronowymi i innymi niewyjaśnionymi jeszcze zdarzeniami w najdalszych zakątkach wszechświata.
Jak gwiazdy zwykle umierają
Aby zrozumieć, dlaczego kosmiczna krowa zwróciła uwagę astronomów, warto zrozumieć cykl życia gwiazd — w tym śmierć gwiazdy. Oczywiście istnieje szereg typów i rozmiarów gwiazd, co oznacza, że nie ma normalnego sposobu na śmierć gwiazd, a nawet „umieranie” nie jest właściwym słowem, ponieważ gwiazdy po prostu przechodzą z jednej fazy życia do następnej.
W każdym razie, ogólnie rzecz biorąc, można powiedzieć, że kiedy większość masywnych gwiazd (znacznie większych od naszego Słońca) osiągnie koniec swojego cyklu życia i zużyje całe paliwo w swoich jądrach, eksploduje jako supernowa , a następnie staje się albo czarną. dziura lub gwiazda neutronowa, w zależności od pierwotnego rozmiaru gwiazdy.
Astronomowie od dawna mierzą supernowe; pierwsza możliwa zarejestrowana supernowa pochodzi od indyjskich astronomów w 4500 p.n.e. (plus lub minus około 1000 lat). Od tego czasu pojawiło się wiele godnych uwagi supernowych, w tym jedna zauważona przez chińskich astronomów w 185 r. n.e. , inna przez Johannesa Keplera (i wielu innych astronomów na całym świecie) w 1604 r. oraz dziesiątki innych dzięki postępom w nauce o teleskopach. Można śmiało powiedzieć, że astronomowie ogólnie rozumieją, co widzą, gdy na niebie pojawia się jasna emisja.
Co sprawia, że kosmiczna krowa jest inna?
Właśnie to było tak zaskakujące w przypadku AT2018cow, kosmicznej krowy, kiedy astronomowie po raz pierwszy zaobserwowali ją w czerwcu 2018 roku . Astronomowie korzystający z teleskopu ATLAS-HKO w Obserwatorium Haleakalā na Hawajach zauważyli jasną emisję promieniowania rentgenowskiego, która utrzymywała się przez trzy tygodnie i świeciła dziesięć razy jaśniej niż supernowe, które astronomowie wcześniej badali.
Dopiero teraz, po latach, mamy pojęcie, co mogło spowodować tę jasną emisję: odbijającą się wiązkę radości dla wszechświata w postaci albo małej czarnej dziury, albo nowonarodzonej gwiazdy neutronowej.
Astronomowie z MIT, kierowani przez naukowca Dheeraja „DJ” Pashama z Kavli Institute for Astrophysics and Space Research w Cambridge, Massachussetts, badali emisje z krowy przez kilka miesięcy, publikując swoje odkrycia 13 grudnia 2021 r. w czasopiśmie Nature Astronomia. Ustalili, że jest to prawdopodobnie wynik ogromnej produkcji energii spowodowanej przez czarną dziurę lub gwiazdę neutronową, która cieszy się pierwszym posiłkiem swojej gwiazdy pochodzenia. W przeciwieństwie do innych supernowych energia emitowana przez krowę przebiegała nieco inaczej — stąd jasna, długotrwała poświata, którą obserwowaliśmy na niebie.
Biorąc pod uwagę unikalne dane, które badał jego zespół, Pasham przyznał, że ma nadzieję, że wyjaśnienie wskazuje na czarną dziurę pożerającą egzotyczną gwiazdę. „Byłem trochę rozczarowany”, powiedział ScienceNews. „Ale jestem bardziej zdumiony, że może to być bezpośredni dowód narodzin czarnej dziury. To jeszcze fajniejszy wynik”.
Nowe sposoby badania narodzin czarnych dziur i gwiazd neutronowych
Wyniki tego badania MIT sugerują, że astrofizycy mogliby użyć podobnego protokołu do zbadania danych z innych zjawisk o niewyjaśnionym pochodzeniu, zwanych zjawiskami szybkiego niebieskiego przejścia optycznego (FBOT) . Zarejestrowano około tuzina takich zdarzeń, a astronomowie mogą teraz wysuwać nowe hipotezy wyjaśniające te zdarzenia w odległych zakątkach wszechświata.
Ponadto kosmiczna krowa daje teraz astronomom wskazówki, jeśli chodzi o poszukiwanie nowych gwiazd neutronowych i małych czarnych dziur; ponieważ badanie czarnych dziur jest obecnie dużym priorytetem dla NASA , zawsze dobrze jest mieć lepsze wyobrażenie o tym, czego szukać i lepiej zrozumieć cykl życia czarnych dziur.
Teraz to jest interesujące
Jeśli chcesz mieć oko na czarne dziury, misją NASA do obejrzenia jest Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE) , który wystartował w grudniu 2021 r., oraz Chandra X-Ray Observatory . Te dwa teleskopy kosmiczne spoglądają na rozległe obszary naszej galaktyki i wszechświata, aby zmierzyć emisje promieniowania rentgenowskiego typowe dla czarnych dziur — chociaż, jak się uczymy, istnieją również nietypowe czarne dziury!
