天文学家第一次看到新诞生的黑洞或中子星的特征

有史以来第一次,天文学家直接见证了银河系外一个超致密物体的诞生——一个黑洞或一颗坍缩恒星的实时升起。到目前为止,我们只在这些物体形成多年后才见过它们。但现在,我们可以在早期研究这个创造物,让我们对这些神秘现象最初出现时的样子有一个全新的洞察。...

有史以来第一次,天文学家直接见证了银河系外一个超致密物体的诞生——一个黑洞或一颗坍缩恒星的实时升起。到目前为止,我们只在这些物体形成多年后才见过它们。但现在,我们可以在早期研究这个创造物,让我们对这些神秘现象最初出现时的样子有一个全新的洞察。

这一绰号为“奶牛”的发现,在一次例行的夜空观测中,给人以惊喜。去年,一群天文学家在夏威夷使用凯克天文台的双望远镜寻找瞬变现象——天空中突然闪现然后消失的天文爆炸。6月17日,一个令人难以置信的明亮的行星突然出现,在仅仅两天的时间里,它已经达到了辉煌的顶峰。结果是一个恒星事件的亮度是你平均恒星爆炸或超新星的10到100倍。

起初,天文学家感到困惑。他们通常从未见过如此明亮的超新星。但经过仔细检查,他们发现自己的手上有什么特别的东西。这次爆炸的核心辐射穿过了爆炸过程中喷射出来的所有物质,暴露出一些我们通常无法看到的密度极高的物质。

恒星爆炸通常会在其周围产生巨大的物质气泡,阻挡我们看到的内部物质。但这一次,天文学家实际上可以从爆炸的深处获得信号。”通常在超新星中,形成的致密物体是隐藏的。这是一个非常令人兴奋的不同寻常的事件,”没有参与这项研究的锡拉丘兹大学物理学教授、引力波研究员邓肯·布朗告诉《边缘》杂志。

现在说爆炸是否导致黑洞还为时过早。有可能它形成了一种恒星尸体,被称为中子星,密度也非常高。好消息是,现在我们已经找到了它,我们可以继续观察它并观察它的演变,这是我们以前无法做到的。而这种创造物的变化将有助于重塑我们的理论,即黑洞和中子星在被创造后会发生什么。”数千年后我们看到了它们,但我们对它们开始时的行为一无所知,”西北大学天体物理学家拉斐拉·马古蒂(Rafaella Margutti)领导了这项研究,该研究将发表在《天体物理学杂志》上,他告诉《边缘》杂志。

我们早就知道黑洞和中子星是恒星爆炸的残留物。当超级大质量恒星耗尽燃料时,它们向外爆炸,脱落外层物质。下面剩下的是一个致密的核心,它的大小比我们的太阳小得多,但填充着同样数量的物质。我们也看到了这一过程的证据。当我们观察超新星的遗迹时,在它们发生数千到数百万年后,我们看到这些致密物体的痕迹。但是最年轻的黑洞和中子星总是被向外射出的爆炸恒星的外层遮住。

当玛格蒂和她的团队测量牛身上的X射线时,他们发现了第一个重大线索,即玛格蒂和她的团队有着真正独特的东西。他们发现了大量的“硬”X射线,其强度是普通X射线的10倍。这种信号被一些天文学家称为“驼峰”,通常与黑洞有关。这一信号强烈表明超新星内部的某些东西正在吞噬物质,就像黑洞经常做的那样。”因此,母牛体内有某种活的东西在产生这些硬X射线,”Margutti说她补充道:“这是我们在短暂的时间内从未见过的事情。这是前所未有的。Margutti说,这头牛的昵称是因为它碰巧被指定为AT2018cow,作为团队命名方案的一部分。

Margutti和她的团队认为他们之所以能够看到这个物体,是因为爆炸的恒星在爆炸中没有脱落很多物质。这样一来,就没有那么多的东西来阻挡内部辐射了。这也可以解释为什么它变得如此明亮如此迅速。通常超新星需要数周时间才能达到其亮度峰值。事实上,这一个在短短两天内变得如此明亮真的很奇怪,这可能是因为阻挡我们视线的物质更少。至于为什么会发生这种情况,团队还不能确定。这可能是因为爆炸产生的大部分物质可能已经落入黑洞或中子星中。”“我们对此进行了推测,但老实说,我不知道,”玛格蒂说我们还不知道。”

这也有助于这场爆炸发生在相对较近的地方——在宇宙中——只有2亿光年远。它使一切都更容易观察。为了更详细地了解这一事件,天文学家需要在未来几周和几个月内继续观察它。现在,它离天空中的太阳太近了,看不见。但下周之后,它应该会回到一个黄金时段。

我们从这次事件中收集到的细节可以让我们了解黑洞和中子星刚出生时会发生什么。它们的大小如何变化?它们是如何旋转的?有了奶牛,天文学家们希望更接近于回答这些问题。”布朗说:“我们看到了孤立的中子星,中子星相互碰撞,我们看到了物质落入黑洞。”这一观察结果很可能就是这些东西的诞生。那太酷了。”

  • 发表于 2021-08-27 07:08
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  • 分类:互联网

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