Międzynarodowy zespół kierowany przez Northwestern University jest coraz bliżej zrozumienia tajemniczo jasnego obiektu, który rozbłysnął latem 2018 roku na niebie północnym.
17 czerwca 2018 roku dwa bliźniacze teleskopy ATLAS na Hawajach odkryły spektakularnie jasną anomalię w odległości dwustu milionów lat świetlnych od nas, w konstelacji Herkulesa, w galaktyce karłowatej CGCG 137-068. Nazwany AT2018cow lub „The Cow” (Krowa) obiekt szybko wybuchł, a następnie prawie tak samo szybko zniknął.
Po połączeniu danych z kilku źródeł obrazowania, w tym twardych promieni rentgenowskich i fal radiowych, zespół spekuluje, że teleskopy uchwyciły dokładnie moment, w którym gwiazda zapada się, tworząc zwarty obiekt, taki jak czarna dziura lub gwiazda neutronowa. Gwiezdne szczątki, zbliżające się i wirujące wokół horyzontu zdarzeń obiektu, wywołały niezwykle jasny blask.
To rzadkie wydarzenie pomoże astronomom lepiej zrozumieć procesy zachodzące w pierwszych chwilach powstawania czarnej dziury lub gwiazdy neutronowej. Uważamy, że Krowa to tworząca się akreująca czarna dziura lub gwiazda neutronowa. Wiemy z teorii, że czarne dziury i gwiazdy neutronowe powstają, gdy gwiazda umiera, ale nigdy nie widzieliśmy ich zaraz po urodzeniu – mówi Raffaella Margutti z Northwestern.
Po tym, gdy pierwszy raz ją zauważono, Krowa natychmiast stała się obiektem międzynarodowego zainteresowania i pozostawiła astronomów z nie lada zagwozdką. Sądziliśmy, że musi to być supernowa. Ale to, co zaobserwowaliśmy, zakwestionowało nasze aktualne wyobrażenia o śmierci gwiazd – powiedziała Margutti.
Po pierwsze, anomalia była nienaturalnie jasna – dziesięć do stu razy jaśniejsza niż typowa supernowa. Rozbłysnęła i zniknęła znacznie szybciej niż inne znane eksplozje gwiazd, a jej cząsteczki poruszają się z prędkością 30 tysięcy kilometrów na sekundę (10% prędkości światła). W ciągu zaledwie szesnastu dni obiekt wyemitował już większość swojej energii. We Wszechświecie, w którym pewne zjawiska trwają miliony i miliardy lat, dwa tygodnie to okamgnienie.
Wykorzystując dostęp badaczy z Northwestern do teleskopów Kecka na Hawajach i Obserwatorium MMT w Arizonie, a także zdalny dostęp do teleskopu SoAR w Chile, Margutti i jej zespół bliżej przyjrzała się obiektowi. Wraz z zespołem zbadała skład chemiczny Krowy, znajdując wyraźne dowody na obecność wodoru i helu, co wykluczało łączenie się zwartych obiektów – jak te, które wytwarzają fale grawitacyjne.
Astronomowie tradycyjnie badali śmierć gwiazd w optycznej długości fali. Z kolei zespół kierowany przez Margutti stosuje bardziej kompleksowe podejście. Obserwowali obiekt w promieniach rentgena, twardych promieniach X (które są dziesięć razy silniejsze niż zwykłe promienie rentgenowskie), na falach radiowych oraz w promieniach gamma. Umożliwiło im to dalsze badanie anomalii na długo po tym, jak jej jasność widzialna zbladła.
Po tym, jak ATLAS uchwycił obiekt, zespół Margutti szybko mógł kontynuować obserwacje Krowy za pomocą instrumentów NuSTAR, INTEGRAL i XMM-Newton oraz anten VLA.
Chociaż gwiazdy cały czas mogą zapadać się do czarnych dziur, duża ilość materii wokół nowo narodzonych czarnych dziur zasłania astronomom widok. Na szczęście wokół Krowy krąży około dziesięciu razy mniej wyrzutów w porównaniu z typową eksplozją gwiazdy. Brak materii pozwolił astronomom spojrzeć prosto do „silnika” obiektu, którym okazała się prawdopodobnie czarna dziura lub gwiazda neutronowa.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Źródło:
Northwestern University
Na zdjęciu: Spojrzenie na Krowę (ok. 80 dni po wybuchu) przez Obserwatorium W.M. Keck na Hawajach. Krowa znajduje się w galaktyce CGCG 137-068, oddalonej od nas o dwieście milionów lat świetlnych. Źródło: Raffaella Margutti/Northwestern University
