Учитывая необъятность Вселенной и несколько коротких столетий, в течение которых люди смотрели на звезды, неудивительно, что мы все еще открываем для себя, как там все устроено. Одним из хороших примеров этого процесса является «космическая корова» — неофициальное название, с любовью используемое астрономами для обозначения AT2018cow , необъяснимого рентгеновского феномена, произошедшего в 2018 году.
Сегодня у исследователей есть сильная гипотеза, объясняющая космическую корову и направляющая будущие исследования черных дыр , нейтронных звезд и других пока еще необъяснимых явлений в самых дальних уголках Вселенной.
Как обычно умирают звезды
Чтобы понять, почему космическая корова привлекла внимание астрономов, полезно иметь представление о жизненном цикле звезд, включая звездную смерть. Конечно, существует целый ряд типов и размеров звезд, что означает, что у звезд нет нормального способа умереть, и даже слово «умирание» не совсем точное, поскольку звезды просто переходят из одной фазы жизни в другую.
В любом случае, в целом правильно сказать, что, когда самые массивные звезды (намного больше нашего Солнца) достигают конца своего жизненного цикла и израсходовали все топливо в своих ядрах, они взрываются сверхновой , а затем становятся либо черной дыра или нейтронная звезда, в зависимости от первоначального размера звезды.
Астрономы уже давно измеряют сверхновые; первая возможная зарегистрированная сверхновая восходит к индийским астрономам в 4500 г. до н.э. (плюс-минус около 1000 лет). С тех пор было много заметных сверхновых, в том числе одно, отмеченное китайскими астрономами в 185 году н. э. , другое — Иоганном Кеплером (и многими другими астрономами по всему миру) в 1604 году, и еще десятки благодаря достижениям науки о телескопах. Можно с уверенностью сказать, что астрономы обычно понимают, что они видят, когда в небе появляется яркое излучение.
Что отличает космическую корову
Вот что так сбивало с толку космическую корову AT2018cow, когда астрономы впервые наблюдали ее в июне 2018 года . Астрономы с помощью телескопа ATLAS-HKO в обсерватории Халеакала на Гавайях заметили яркое рентгеновское излучение, которое сохранялось в течение трех недель и светилось в десять раз ярче , чем сверхновые звезды, которые астрономы изучали ранее.
Только сейчас, спустя годы, мы можем понять, что могло вызвать это яркое излучение: прыгающий комок радости для Вселенной в форме детской черной дыры или новорожденной нейтронной звезды.
Астрономы Массачусетского технологического института во главе с ученым-исследователем Дираджем «ДиДжеем» Пашамом из Института астрофизики и космических исследований им. Кавли в Кембридже, штат Массачусетс, в течение нескольких месяцев изучали выбросы коровы и опубликовали свои выводы 13 декабря 2021 года в журнале Nature. Астрономия. Они определили, что это, вероятно, результат массивного выброса энергии, вызванного тем, что черная дыра или нейтронная звезда наслаждаются своей первой трапезой звезды своего происхождения. В отличие от других сверхновых, энергия, излучаемая коровой, происходила немного по-другому — отсюда и яркое, продолжительное свечение, которое мы наблюдали в небе.
Учитывая уникальные данные, которые изучала его команда, Пашам признался, что надеялся, что объяснение укажет на то, что черная дыра пожирает экзотическую звезду. «Я был немного разочарован, — сказал он ScienceNews. «Но меня больше поражает то, что это может быть прямым свидетельством рождения черной дыры. Это еще круче результат».
Новые способы изучения рождения черных дыр и нейтронных звезд
Результаты этого исследования Массачусетского технологического института предполагают, что астрофизики могут использовать аналогичный протокол для изучения данных других явлений необъяснимого происхождения, называемых явлениями быстрого синего оптического переходного процесса (FBOT) . Зарегистрировано около дюжины таких событий, и теперь астрономы могут выдвинуть новые гипотезы, объясняющие эти события в отдаленных уголках Вселенной.
Кроме того, космическая корова теперь дает астрономам руководство, когда дело доходит до поиска новых нейтронных звезд и молодых черных дыр; Поскольку изучение черных дыр является большим приоритетом для НАСА прямо сейчас , всегда полезно иметь лучшее представление о том, что искать, а также лучше понимать жизненный цикл черных дыр.
Теперь это интересно
Если вы хотите следить за черными дырами, миссия НАСА для наблюдения — это Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE) , запущенная в декабре 2021 года, и рентгеновская обсерватория Chandra . Эти два космических телескопа смотрят на бескрайние просторы нашей галактики и вселенной, чтобы измерить рентгеновское излучение, типичное для черных дыр, хотя, как мы узнаем, существуют и нетипичные черные дыры!
