美国夏威夷的W.M.凯克天文台拍摄的天体“母牛”爆炸后约80天时的图像。该天体坐落在距离地球2亿光年外的“CGCG 137-068”星系中。
据美国“科学日报网”1月10日消息称，一组以美国西北大学科学家为首的国际研究小组在当天于西雅图举行的美国天文学会第233次大会上公布了他们关于去年夏天北半球天空中闪现的明亮天体神秘爆炸事件的研究成果，这一重大进展将刊发在《天体物理学杂志》上。
去年6月17日，位于夏威夷的阿特拉斯（ATLAS）巡天望远镜在2亿光年之外的大力神座中发现了一个明亮得惊人的异常现象。这个被命名为“AT2018奶牛”（AT2018cow）或“奶牛”（The Cow）的天体急剧爆发并亮度飙升，然后以几乎同样的速度消失了。该研究小组在综合了包括硬X射线和无线电波在内的几种成像信号源后推测，望远镜所捕捉到的是当一颗恒星坍缩后正在形成的如黑洞或中子星的致密天体时的图像，而那些异常明亮的光芒是恒星碎片在接近并围绕该天体的视界旋转时而产生的现象。
这一罕见的天文事件将帮助天文学家们更好地理解在黑洞或中子星最初形成时发生作用的物理效应。该研究小组的负责人、西北大学温伯格艺术与科学学院物理学与天文学助理教授、天体物理学跨学科探索与研究中心（CIERA）成员拉菲拉·马古蒂（Raffaella Margutti）介绍道：“我们认为‘奶牛’是正在不断增长形成的黑洞或中子星。尽管我们在理论上知道 ，黑洞和中子星是恒星在衰亡后形成的，但是我们还从未见识过它们刚诞生时的样子。”
在第一次被发现后，“奶牛”立即就在国际上引发了关注，并让天文学家们百思不得其解。马古蒂解释道：“我们曾认为它一定是超新星，但是我们观察到的情况却对我们当前关于恒星衰亡的概念提出了挑战。”首先，这一明亮程度达到超自然水平的异常现象，比典型的超新星还要亮10～100倍。其次，它爆发和消失的速度也比其他已知的恒星爆炸现象要迅速得多——爆炸中粒子的飞行速度是每秒3万公里，相当于光速的十分之一。在短短16天后，该天体就释放出了其蕴藏的大部分能量。在宇宙中，有些现象能够持续数百万年甚至数十亿年的时间，所以两周的时间只相当于一眨眼的功夫。
马古蒂的团队利用美国夏威夷的W.M.凯克天文台和亚利桑那州的MMT天文台以及智利的SoAR望远镜仔细观察了该天体的外貌和构成。他们查验了“奶牛”的化学成分，发现有明显证据表明其中含有氢和氦，这就意味着排除了它符合能产生引力波的致密天体合并模型的可能性。
马古蒂认为“奶牛”相对赤裸的外貌条件是解开这个跨星系谜团的关键。尽管恒星坍缩成黑洞在宇宙中很常见，但是大多数新生黑洞喷出的、萦绕在其周围的大量物质会阻碍天文学家的视线。幸运的是，环绕“奶牛”旋转的喷出物要比典型的恒星爆炸少10倍。因此，天文学家得以直接观测到该天体的“中央引擎”，而据观察，研究人员推测它可能是一个黑洞或中子星。
该研究团队的成果也得益于这颗恒星与地球的相对邻近的距离。尽管它坐落在一个名为“CGCG 137-068”的遥远矮星系中，但是在天文概念中它就犹如近在咫尺。马古蒂指出：“顺便提一下，2亿光年对我们来说是很近的，这是我们目前所发现的这类瞬时态天体中离地球最近的例子。”
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编译：朱明逸
审稿：alone
责编： 唐林芳
期刊来源： 《天体物理学杂志》
期刊编号： 0004-637X
原文链接：
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190110184740.htm
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