"Vaca": colapsul stelei ar putea fi prima nastere observata a gaurii negre

În luna iunie, un eveniment luminos ceresc a făcut ca comunitatea astronomică să vibreze cu entuziasm. Anomalia strălucitoare, care izbucnește cu lumină la 200 de milioane de ani lumină distanță într-o galaxie pitică îndepărtată, a făcut-o destul de diferită de o stea tipică explozivă, iar oamenii de știință au întrebat ce fenomen ar putea fi de atunci. Acum, astronomii și-au dat seama că au capturat exact momentul în care o stea sa prăbușit - și poate nașterea unei găuri negre sau a unei stele neutronice - pentru prima dată.

Steaua care se prăbușește, numită AT2018cow - sau "Vaca" din cauza sistemului de denumire randomizat, cu trei litere, folosit de telegrama Astronomului, serviciul online care a publicat prima dată despre descoperire - a fost completarea pasului quintessential înainte de a evolua într-un obiect compact, steaua neutronică sau o gaură neagră. Kate Alexander, Ph.D., un membru al NASA Einstein de la Universitatea Northwestern, spune Invers că vaca este "foarte neobișnuită în multe feluri".

"A fost incredibil de strălucitoare și a devenit mai incredibil de rapidă - ambele fiind greu de explicat cu modele tipice ale morții stelare", spune Alexander. "Când majoritatea stelelor mor, supernova rezultă săptămâni pentru a atinge luminozitatea maximă. AT2018cow a atins luminozitatea maximă în doar câteva zile și este una dintre cele mai strălucite supernove pe care le-a descoperit vreodată."

Alexandru face parte din echipa care propune că "Vaca" a fost colapsul unei stele. Ei și-au prezentat teoria joi la cea de-a 23-a ședință a Societății Astronomice Americane din Seattle, Washington, dar studiul care detaliază cercetarea lor nu este încă publicat.

Când AT2018cow a fost detectat pentru prima dată de sondajul ATLAS din Hawaii, Alexander și co-autorul Deanne Coppejans, un asociat postdoctoral la Universitatea Northwestern, au creat și prelucrat observațiile radio efectuate la telescopul Very Large Array din New Mexico.

Aceste observații radio, spune Coppejans Invers, au fost o "piesă importantă a puzzle-ului" reprezentată de AT2018cow. Ei au arătat că viteza valului de explozie a Vaca lansată în spațiu a fost de aproximativ 10% viteza luminii și că densitatea mediului înconjurător era mult mai mare decât se vedeau în jurul unor stele masive tipice. Această densitate ridicată a contrazis ideea că a fost o întrerupere a unei stele în jurul unei gauri negre de masă intermediare, o teorie pe care alți astronomi o reprezentau.

"A fost incredibil de interesant să lucrez la acest proiect", spune Coppejans Invers. "Aproape fiecare telescop din lume care a putut ajunge la el a observat-o. Dar, in timp ce majoritatea grupurilor aveau doar observatii la lungimi de unda specifice, grupul nostru a avut observatii de la radio la radiatii gama.

Fiecare nouă observație a dezvăluit echipei un aspect diferit al vacei. Observațiile făcute de raze X, radio și lumină au arătat că sunt alimentate de un "motor puternic" central - fie o nouă stea neutronică sau o gaură neagră. Acest așa-zis motor a pompat energia nouă în explozie de luni întregi. Nu e de mirare că strălucirea ei era atât de neobișnuită în comparație cu cea a altor decese stelare.

Coppejans spune că, în timp ce oamenii de știință știu că explozii de stele masive formează stele neutronice și găuri negre, AT2018cow reprezintă pentru prima oară oamenii de știință a capturat procesul care se întâmplă.

"În mod obișnuit, există o cantitate atât de mare de material suflat în spațiu prin explozia care împiedică vizualizarea obiectului compact lăsat în urmă", explică ea. "Cu toate acestea, AT2018cow a fost aproape, luminos și a scos foarte puțin material, astfel încât am reușit să detectăm pentru prima dată obiectul compact rămas."

Și în urma acestei morți a stelelor, progresele înregistrate în prelucrarea datelor și studiile telescopice la nivel mondial au permis astronomilor de pe planetă să examineze proprietățile neobișnuite ale AT2018cow într-un ritm rapid și detaliat. În mod tipic, explozii stelare sunt descoperite atunci când sunt vechi de câteva zile - dar atenția din jurul AT2018cow când a fost prima dată a fost văzută a fost aproape imediată. Setul bogat de date, spune Alexander, este în cele din urmă ceea ce a permis echipei să "descopere adevărata unicitate a AT2018cow".