綽號「牛」的高能太空爆炸,可能形成新黑洞

作者 | 發布日期 2021 年 12 月 15 日 16:33 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


3 年前,天空突然出現異常明亮的藍色光芒,一場奇怪爆炸來自 2 億光年外名為 CGCG137-068 的矮螺旋星系,官方正式命名 AT2018cow,天文學家都親切地稱呼「牛」。現在,麻省理工學院團隊發現除了明亮閃光,AT2018cow 事件還帶高能 X 射線脈衝,說明事件可能不是過去認為的黑洞撕裂白矮星或巨星爆炸,而是新黑洞形成。

2018 年 6 月 17 日,夏威夷 ATLAS 望遠鏡(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System)觀察到一束比正常超新星爆發還要亮 100 倍的光芒,過程有 10~100 次強烈閃光,命名為 AT2018cow,歸類為 Ib 型超新星,也是明亮、短暫且未知來源的 FBOT 瞬態事件(fast blue optical transient)。

ATLAS 望遠鏡隨即向世界各地望遠鏡發送消息,許多儀器陸續投入觀測這場爆發。

由於 AT2018cow 爆炸能量比典型的核心坍縮超新星高出數個數量級,當時天文學家認為來源可能是巨星爆炸,或白矮星被中等質量黑洞撕裂吞噬,然而光學望遠鏡收集的數據沒有任何可明確解釋的訊號。

麻省理工學院天文學家 Dheeraj ″DJ″ Pasham 團隊於是思考,是否可從 X 射線下手確定事件來源物體大小,利用中子星內部成分探測器(Neutron star Interior Composition Explorer,NICER)收集 2 個月數據後,研究人員發現高能 X 射線脈衝,上億條小脈衝每 4.4 毫秒爆發一次,持續 60 天,強有力的證據支持 AT2018cow 事件形成一個新黑洞,而非原本就存在的黑洞吞噬其他物體。

據觀察到的訊號頻率,研究人員推估新黑洞質量小於太陽 800 倍,直徑不超過 965 公里;不過,團隊也指出這個緻密物體可能是每秒自轉 224 次的中子星。

面對特殊的 FBOT 瞬態事件,團隊已提出可詳細研究的新方法,如果研究人員未來更精確算出物體旋轉的速度有多快,便能更確定它是什麼天體。新論文發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊。

(首圖來源:ALMA

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