Святая Корова! — Загадочный объект поставил в тупик астрономов

16 июня 2018 года в ночном небе появилась короткая и необычная вспышка, озадачившая астрономов и астрофизиков по всему миру. Событие, названное AT2018cow и прозванное «Корова» после совпадения последних букв в его официальном названии, не похоже ни на одно небесное происшествие, которое когда-либо наблюдалось раньше, что наводит на мысль о его происхождении.

В течение трех дней Корова произвела внезапный взрыв света, по меньшей мере, в 10 раз ярче, чем типичная сверхновая, а после исчезла в течение следующих нескольких месяцев. Это необычное событие произошло внутри или вблизи звездообразующей галактики, известной как CGCG 137-068, расположенной на расстоянии около 200 миллионов световых лет в созвездии Геркулеса. Впервые корова была обнаружена с помощью наземного телескопа Last Alert System на Гавайях.

Так что же такое Корова? Используя данные  нескольких миссий NASA, в том числе Обсерватории Нила Гёрлса и Массива ядерных спектроскопических телескопов (NuSTAR), две группы ученых опубликовали статьи, которые дают возможные объяснения происхождения подобных «коров». В одной статье утверждается, что Корова — это черная дыра-монстра, уничтожающая проходящую звезду. Вторая статья предполагает, что это сверхновая — звездный взрыв, породивший черную дыру или нейтронную звезду. Исследователи обеих команд поделились своими интерпретациями на панельной дискуссии в четверг, 10 января, на 233-м заседании Американского астрономического общества в Сиэтле.

Одно из возможных объяснений Коровы состоит в том, что звезда была разорвана на части, что астрономы называют «периодическим разрушением». Подобно тому, как гравитация Луны вызывает выпуклость океанов Земли, создавая приливы, черная дыра оказывает похожее, но более мощное воздействие на приближающуюся звезду, в конечном итоге разбивая ее в поток газа. Хвост газового потока выбрасывается из системы, но передний край поворачивается вокруг черной дыры, сталкивается с собой и создает эллиптическое облако материала. По мнению одной исследовательской группы, использующей данные от инфракрасного излучения до гамма-излучения «Свифта» и других обсерваторий, это преобразование лучше всего объясняет поведение Коровы.

Лиен и ее коллеги считают, что измельченная звезда была белым карликом — горячим звездным остатком размером примерно с Землю, отмечающим конечное состояние звезд, подобных нашему Солнцу. Они также подсчитали, что масса черной дыры в 100 000-1 миллион раз превышает массу Солнца, почти такую ​​же большую, как центральная черная дыра в принимающей галактике. Необычно видеть черные дыры такого масштаба за пределами центра галактики, но возможно, что Корова произошла в ближайшей спутниковой галактике или в шаровом звёздном скоплении, чьи более старые звёздные популяции могли иметь более высокую долю белых карликов, чем средние галактики.

Другая группа ученых смогла собрать данные о Корове в еще более широком диапазоне длин волн, от радиоволн до гамма-лучей. Основываясь на этих наблюдениях, команда предполагает, что сверхновая может быть источником коровы. Когда массивная звезда умирает, она взрывается как сверхновая и оставляет за собой либо черную дыру, либо невероятно плотный объект, называемый нейтронной звездой. Корова может представлять рождение одного из этих звездных остатков.

 «Мы видели в Корове черты, которых мы никогда раньше не видели в преходящем или быстро меняющемся объекте», — сообщила Рафаэлла Маргутти, астрофизик из Северо-западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс, и ведущий автор исследования о Корове, которое будет опубликовано в «Астрофизическом журнале». «Наша команда использовала рентгеновские данные высоких энергий, чтобы показать, что Корова обладает характеристиками, похожими на компактное тело, такое как черная дыра или материал, потребляющий нейтронные звезды. Но на основании того, что мы видели на других длинах волн, мы думаем, что это был особый случай и что мы, возможно впервые, наблюдали создание компактного тела в реальном времени «.

Команда Маргутти проанализировала данные из нескольких обсерваторий, включая NuSTAR NASA, спутники ЕМА (Европейское космическое агентство) XMM-Newton и INTEGRAL, а также Очень большого массива Национального научного фонда. Команда предполагает, чтобы яркая оптическая и ультрафиолетовая вспышка от Коровы говорит о наличии сверхновой, и что рентгеновское излучение, которое последовало вскоре после вспышки, возникло из энергии, излучающей газ, когда он падал на компактный объект.

Как правило, расширяющееся облако осколков сверхновой звезды блокирует любой свет от компактного объекта в центре взрыва. Из-за рентгеновского излучения Маргутти и ее коллеги предполагают, что первоначальная звезда в этом сценарии, возможно, имела относительно небольшую массу, создавая сравнительно более тонкое облако из обломков, через которое могли бы вылететь рентгеновские лучи из центрального источника.