首次捕捉到了黑洞或中子星的诞生

Credit: Raffaella Margutti/Northwestern University

　　2018年6月17日，在夏威夷ATLAS研究所的双子望远镜在北半球的星空中发现了一个距离地球约200万光年远的一个极其明亮的光点，将其命名为AT2018cow，或者“The cow”。这个光点在极短时间内瞬间变亮，而后又以非常快的速度黯淡下去。在经过了数种不同类型的观测分析，包括X射线和微波辐射，研究小组现在得出推测认为这是一个恒星发生了大规模的质量塌缩并形成了一个质密物体————一个黑洞或中子星。大量的星际尘埃围绕在物体的事件视界之外，并形成了非常明亮的光。
　　这一非常罕见的天文事件能够帮助天文学家们更好的理解在黑洞或中子星形成的第一时间内所发生的物理变化。该次观测研究的领导者，西北大学的Raffaella Margutti教授认为这是一个正在形成中的黑洞或中子星。在此之前，我们已经通过理论推测知道了在恒星死亡后会形成黑洞或中子星，但是从未观测到一个黑洞或中子星的诞生全过程。
　　黑洞——“母牛”
　　在这个星体突然变亮的第一时间，母牛就吸引了全世界天文爱好者的关注，并让许多天文学家抓耳挠腮。一开始科学家们认为这是一次超新星爆发，但是随后所观测到的情况对恒信死亡的理论构成了挑战。首先来说，这次“超新星爆发”的亮度是一般普通超新星爆发亮度的10-100倍。而且这次的爆发和消逝的速度也远远快于普通的超新星爆发，其高能粒子激波的传播速度甚至高达3万公里每秒的速度(十分之一光速)。仅仅过了16天时间，这个星体就已经发射完了其大部分的能量，在宇宙的天文事件动则持续百万年亿万年来说，两礼拜的事件比眨个眼还要快。
　　Margutti教授通过使用智利的SoAR望远镜分析母牛的化学组成成分，并明确的发现了氢元素和氦元素的存在证据，排除了两个大质量天体合并的可能性(白矮星/中子星双星系统合并)，这种可能性也会造成很强烈的引力波扰动。
　　一般来讲，天文学家主要通过可见光波段来研究恒星死亡之类的情况。而Margutti教授的团队不仅使用可见光波段，还通过X射线/硬X射线(能级比X射线强10倍)、无线电波和伽马射线波段来观测。这可以使得他们的团队在可见光波段的光短时间内黯淡之后继续观测这一突发天文事件所遗留的后续变化。尽管有大量的恒星可以塌缩成黑洞，但是由于新生黑洞周围一般会伴随有大量喷射出的物质，往往会阻碍天文学家观测中心形成的新天体。幸运的是母牛周围围绕的物质大约只有普通黑洞周围的十分之一左右，这使得天文学家们能够清晰的看到“中央引擎”，同时这也可以揭露这个新天体到底是个黑洞还是中子星。
　　银河系的邻居
　　相对于天文尺度来讲，此次事件差不多就发生在我们身边。The cow发生的位置就在名为CGCG 137-068的矮星系旁，差不多就在银河系外的一个转角里。2亿光年距离外的这次观测机会给了许多天文爱好者和天文学家们不一样的人生体验。
　　本文译自 phys，由译者 利维坦 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

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