Мы узнали, что вызвало «Корову» – невероятно яркий космический взрыв
Причина загадочного космического взрыва — настолько яркого, что привела к классификации взрыва нового типа – теперь раскрыта.
Согласно анализу события 2018 года, получившего название «Корова» (AT2018cow), вероятно, это был необычный вид сверхновой звезды с коллапсом ядра, которая привела к образованию компактного космического объекта, нейтронной звезды или маленькой черной дыры.
AT2018cow был обнаружен 16 июня 2018 года и сразу же произвел впечатление. Вспышка была невероятно короткой и невероятно яркой, примерно в 100 раз ярче, чем типичная сверхновая. Это настолько ярко, что изначально считалось, что AT2018cow взорвалась в Млечном Пути. Астрономы были ошеломлены, когда выяснили, что он на самом деле исходит из галактики, удаленной от нас на 200 миллионов световых лет.
После «Коровы» было обнаружено больше взрывов с аналогичным профилем. Они были названы быстрыми синими оптическими транзиентами (FBOT), и астрономы стремились разобраться в причинах их возникновения.
Одним из возможных вариантов была вспышка приливного разрушения от черной дыры, поглощающей другой плотный объект, такой как белый карлик; или от черной дыры промежуточной массы, которая больше чем в 850 раз превышает массу Солнца, отделяющего материал от проходящей звезды.
Другим вариантом был тип сверхновой с коллапсом ядра, в котором ядро звезды, больше не поддерживаемое внешним давлением термоядерного синтеза, коллапсирует под действием собственной гравитации в сверхплотный объект.
Один из способов определить, какой из этих сценариев наиболее вероятен, — это внимательнее изучить рентгеновские данные, что и сделали ученые.
Данные, которые они проанализировали, были получены от рентгеновского телескопа NASA Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), который прикреплен к Международной космической станции.
На основе этих данных исследователи обнаружили, что что-то внутри AT2018cow пульсирует в мягких рентгеновских лучах, испуская вспышку каждые 4,4 миллисекунды в течение всего 60-дневного периода наблюдения. Эта периодичность накладывает довольно жесткие ограничения на физический механизм, производящий рентгеновские лучи; что бы оно ни было, оно не может быть больше 1000 километров в диаметре.
Периодические пульсации могут создаваться разными механизмами, в зависимости от того, что представляет собой компактный объект. Если это нейтронная звезда, скорость ее вращения может составлять 4,4 миллисекунды. Если это черная дыра, излучение может быть вызвано – материей взорвавшейся вовремя падения сверхновой обратно в новорожденную черную дыру, генерируя рентгеновское излучение.
Однако по любой из этих моделей все еще остаются вопросы, на которые нет ответа. Для нейтронной звезды узость частотного диапазона излучения трудно объяснить. Для черной дыры такие характеристики, как рентгеновская яркость и стабильность, трудно объяснить.
Дальнейшие исследования могут помочь нам лучше изучить некоторые из самых экстремальных объектов во Вселенной.
Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
